功率器件广泛应用于几乎所有的电子制造业,涵盖了传统的4C产业和新近的智能电网、新能源等诸多领域。功率器件需要处理大电流、高电压,而且芯片发热问题严重。加之小型化、高集成度和高功率密度一直是电子器件发展不变的趋势。更高的性能、更小的体积和更高的功率密度使得功率器件的热管理问题雪上加霜。面对这一问题,传统的Si基芯片已越来越力不从心。当前,有更好的高温工作性能的第三代半导体SiC等已具备实际应用能力,但缺乏相应的耐高温的芯片贴装材料。为了解决这一问题,同时避免高的连接温度对器件造成损伤,本课题旨在开发出一种具备“低温连接、高温服役”性能的新型功率器件芯片贴装材料。金属In熔点156.6℃,Ag熔点961.8℃,两者能反应生成多种高熔点相。本课题提出制备Ag@In核壳结构金属粉。连接时,只需较低的温度外层的In即可熔化,并与内层Ag核发生固-液互扩散,反应生成金属间化合物（IMC）,Ag-In金属间化合物熔点可以达到660℃以上,因而能够实现高温服役的目的。本课题通过化学镀方法实现了Ag@In核壳结构金属粉末的制备,在碱性镀液中,EDTA-2Na和TEA作为复合络合剂与In³⁺反应生成络合In³⁺,以防止In³⁺的直接沉淀;硼氢化钠作为还原剂将络合In³⁺还原成In单质,沉积在Ag球上,最终形成Ag@In核壳结构粉末。本课题在可选的多种粒径的Ag粉中确定了最佳的粒径为38μm-48μm;探索出当EDTA-2Na、TEA的量分别为In盐量的2倍、4倍时,镀In量明显提高,镀覆效果良好;综合考虑镀In量和团聚后,得出优化后镀液p H值应在9.0-9.5之间,此时对应的镀液温度在30℃-35℃之间。镀覆完成后,由于Ag-In之间反应快速,实际得到的粉末的结构为Ag@AgIn₂@In,In层厚度小于1μm。将该粉末压制成预制片,用于镀银铜基板的连接。在175℃下5 min即可形成熔点300℃的焊缝,经后续老化处理该焊缝可以进一步提升熔点至660℃以上;而提升连接温度至200℃,可以直接得到熔点660℃以上的焊缝,焊缝组织为Ag₃In。预制片导电、导热性能优良,电阻率为9.1μΩ·cm,常温热导率为226.7 W·m^-1·K^-1,150℃、250℃时,热导率分别为135.7 W·m^-1·K^-1、125.3 W·m^-1·K^-1。焊缝平均剪切强度为15.2 MPa,250℃下老化14天,剪切强度也没有下降。各项性能均满足要求,本课题中制备的Ag@In核壳结构高温钎料具备应用于功率器件芯片贴装的潜力。