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压敏芯片电极“铜替代银”,校企协同创新突破
发表时间:2026-02-09 21:12:57


氧化锌ZnO)压敏防雷芯片是电涌保护器SPD)的核心器件。贵阳高新益舸电子有限公司(以下简称“益舸电子”)与贵州大学材料与冶金学院庞驰副教授团队携手,通过持续十余年的产学研合作,实现了以铜电极替代银电极的技术突破,为防雷行业开辟了一条高性能与低成本兼具的新路径。



扎实的企业根基




贵阳高新益舸电子有限公司专注氧化锌ZnO)压敏防雷芯片的研发生产,深耕防雷细分领域二十多年,获得多项国家发明专利,参与相关国家标准起草工作,产品通过美国UL和德国TUV国际安规认证,是防雷行业知名的压敏芯片制造商。2016年其推出的工频熔穿点可控的新一代MOV芯片,通过将熔穿点精准控制在芯片中心,显著提升了产品的安全可靠性,相关技术于2017年获得国家发明专利。企业的核心竞争力再次得到强化,使公司在疫情期间仍实现年收益30%的连续增长


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益舸电子的创新能力不仅源于企业自身对技术极致的追求,更得力与贵州大学深入持续的合作。


贵阳高新益舸电子有限公司牵头起草国家标准《低压电涌保护器元件第331部分:金属氧化物压敏电阻(MOV)性能要求和试验方法》。



贵州大学庞驰团队的科研支撑




贵州大学材料与冶金学院庞驰副教授团队长期致力于功能陶瓷材料研究,在ZnO压敏陶瓷的导电机理、寿命分析及制备工艺优化方面积累了深厚基础。团队承担了多项与ZnO压敏电阻相关的国家级及省部级项目,包括国家自然科学基金项目“ZnO压敏陶瓷与电极层之间的界面研究以及界面性质对导电特性、老化的影响”,以及贵州省科技成果转化项目“5G通讯专用ZnO基压敏电阻研发与示范”等。


益舸电子与庞驰团队的合作始于2013年,双方早期共同研究侧面高阻釉对ZnO压敏防雷芯片电性能的影响。这种长期稳定的产学研互动,为后续重大技术突破奠定了坚实基础。团队在合作中展现出从基础研究到应用开发的全程能力,特别是在材料配方、烧结工艺调控等关键环节提供了核心理论支持。


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ZnO压敏电阻与铜电极替代的价值重构 




ZnO压敏电阻作为防雷领域的核心元件,其性能关键在于微观结构的均匀性和晶界特性的精确控制。益舸电子与庞驰团队合作开发的ZnO压敏电阻复合施主掺杂技术,通过多元掺杂优化晶界势垒,显著提升了产品的通流能力和稳定性。


铜电极替代银电极的技术难点主要集中在两方面:

  • 抗氧化工艺:铜在高温烧结环境下极易氧化,需通过精密控制烧结气氛(如采用氮气保护)来解决;

  • 界面结合力:铜与ZnO陶瓷的热膨胀系数差异易导致界面应力,需通过优化浆料配方和烧结曲线来增强附着力。


合作中,庞驰团队深入企业生产一线,与企业技术人员共同攻克了铜电极附着力不足、界面稳定性差等工艺难题。通过反复调整材料配方和工艺参数,团队成功在实验室实现小批量稳定生产,并最终在企业生产线上完成规模化验证。这一过程不仅体现了高校科研的严谨性,更彰显了其解决实际问题的应用导向。


这项技术的成功,使企业电极材料成本预计每年节省近一半,同时产品性能保持国际安规认证水平。这不仅是对传统工艺的革新,更是对行业成本结构的重构。



技术创新与成本控制的成功范例




在贵阳高新益舸电子的车间里,铜电极技术已批量化应用于氧化锌ZnO)压敏防雷芯片的规模化生产。按目前价格计算,每年电极材料成本预计节省近一半,相当于每年为企业节省约500万元。


随着5G基站建设密度增加和新能源产业向复杂环境扩展,对高性能、高可靠性防雷元件的需求将持续增长。贵阳高新益舸与贵州大学的合作模式,不仅为企业解决了燃眉之急,更为防雷行业提供了技术创新与成本控制协同发展的范例。这种以产学研深度融合为引擎的发展思路,有望引导更多企业走出低水平竞争困境,迈向价值链高端。



技术示范与产业启示




贵阳高新益舸与贵州大学的合作,为当前防雷行业提供了三重启示:

1.技术领先性与产业化可行性并重

铜电极技术已通过美国UL、德国TUV认证,产品广泛应用于5G通讯、新能源等领域,成为华为、中兴等企业的可靠供应商。这表明该技术不仅具备实验室先进性,更经受了市场检验。

2.专精特新企业的发展路径示范

贵州高新益舸电子于2024年被认定为贵州省专精特新中小企业,其发展轨迹验证了:聚焦细分市场、持续研发投入、深度产学研合作,是中小企业构建核心竞争力的有效路径。

3.对行业成本结构的变革性影响

铜电极技术为行业提供了降低对进口银原料依赖、提升供应链自主可控性的解决方案。虽然该技术对工艺控制要求极高,尚未完全替代银电极,但其成功实践为行业转型升级提供了明确方向。


未来,这项技术可能进一步扩展至更广泛的电子元器件领域,为整个行业的技术升级提供新思路。而其中所体现的专注、协同与持续创新的精神,将是推动行业走出低迷、实现高质量发展的核心动力。