壓敏芯片電極“銅替代銀”，校企協同創新突破

氧化鋅（ZnO）壓敏防雷芯片是電涌保護器（SPD）的核心器件。貴陽高新益舸電子有限公司（以下簡稱“益舸電子”）與貴州大學材料與冶金學院龐馳副教授團隊攜手，通過持續十余年的產學研合作，實現了以銅電極替代銀電極的技術突破，為防雷行業開辟了一條高性能與低成本兼具的新路徑。

扎實的企業根基

貴陽高新益舸電子有限公司專注氧化鋅（ZnO）壓敏防雷芯片的研發生產，深耕防雷細分領域二十多年，獲得多項國家發明專利，參與相關國家標準起草工作，產品通過美國UL和德國TUV國際安規認證，是防雷行業知名的壓敏芯片制造商。2016年其推出的工頻熔穿點可控的新一代MOV芯片，通過將熔穿點精準控制在芯片中心，顯著提升了產品的安全可靠性，相關技術于2017年獲得國家發明專利。企業的核心競爭力再次得到強化，。

益舸電子的創新能力不僅源于企業自身對技術極致的追求，更得力與貴州大學深入持續的合作。

貴陽高新益舸電子有限公司牽頭起草國家標準《低壓電涌保護器元件第331部分：金屬氧化物壓敏電阻（MOV）性能要求和試驗方法》。

貴州大學龐馳團隊的科研支撐

貴州大學材料與冶金學院龐馳副教授團隊長期致力于功能陶瓷材料研究，在ZnO壓敏陶瓷的導電機理、壽命分析及制備工藝優化方面積累了深厚基礎。團隊承擔了多項與ZnO壓敏電阻相關的國家級及省部級項目，包括國家自然科學基金項目“ZnO壓敏陶瓷與電極層之間的界面研究以及界面性質對導電特性、老化的影響”，以及貴州省科技成果轉化項目“5G通訊專用ZnO基壓敏電阻研發與示范”等。

益舸電子與龐馳團隊的合作始于2013年，雙方早期共同研究側面高阻釉對ZnO壓敏防雷芯片電性能的影響。這種長期穩定的產學研互動，為后續重大技術突破奠定了堅實基礎。團隊在合作中展現出從基礎研究到應用開發的全程能力，特別是在材料配方、燒結工藝調控等關鍵環節提供了核心理論支持。

ZnO壓敏電阻與銅電極替代的價值重構

ZnO壓敏電阻作為防雷領域的核心元件，其性能關鍵在于微觀結構的均勻性和晶界特性的精確控制。益舸電子與龐馳團隊合作開發的ZnO壓敏電阻復合施主摻雜技術，通過多元摻雜優化晶界勢壘，顯著提升了產品的通流能力和穩定性。

銅電極替代銀電極的技術難點主要集中在兩方面：

• 抗氧化工藝：銅在高溫燒結環境下極易氧化，需通過精密控制燒結氣氛（如采用氮氣保護）來解決；

• 界面結合力：銅與ZnO陶瓷的熱膨脹系數差異易導致界面應力，需通過優化漿料配方和燒結曲線來增強附著力。

合作中，龐馳團隊深入企業生產一線，與企業技術人員共同攻克了銅電極附著力不足、界面穩定性差等工藝難題。通過反復調整材料配方和工藝參數，團隊成功在實驗室實現小批量穩定生產，并最終在企業生產線上完成規模化驗證。這一過程不僅體現了高校科研的嚴謹性，更彰顯了其解決實際問題的應用導向。

這項技術的成功，使企業電極材料成本預計每年節省近一半，同時產品性能保持國際安規認證水平。這不僅是對傳統工藝的革新，更是對行業成本結構的重構。

技術創新與成本控制的成功范例

在貴陽高新益舸電子的車間里，銅電極技術已批量化應用于氧化鋅（ZnO）壓敏防雷芯片的規模化生產。按目前價格計算，每年電極材料成本預計節省近一半，相當于每年為企業節省約500萬元。

隨著5G基站建設密度增加和新能源產業向復雜環境擴展，對高性能、高可靠性防雷元件的需求將持續增長。貴陽高新益舸與貴州大學的合作模式，不僅為企業解決了燃眉之急，更為防雷行業提供了技術創新與成本控制協同發展的范例。這種以產學研深度融合為引擎的發展思路，有望引導更多企業走出低水平競爭困境，邁向價值鏈高端。

技術示范與產業啟示

貴陽高新益舸與貴州大學的合作，為當前防雷行業提供了三重啟示：

1.技術領先性與產業化可行性并重

銅電極技術已通過美國UL、德國TUV認證，產品廣泛應用于5G通訊、新能源等領域，成為華為、中興等企業的可靠供應商。這表明該技術不僅具備實驗室先進性，更經受了市場檢驗。

2.專精特新企業的發展路徑示范

貴州高新益舸電子于2024年被認定為貴州省專精特新中小企業，其發展軌跡驗證了：聚焦細分市場、持續研發投入、深度產學研合作，是中小企業構建核心競爭力的有效路徑。

3.對行業成本結構的變革性影響

銅電極技術為行業提供了降低對進口銀原料依賴、提升供應鏈自主可控性的解決方案。雖然該技術對工藝控制要求極高，尚未完全替代銀電極，但其成功實踐為行業轉型升級提供了明確方向。

未來，這項技術可能進一步擴展至更廣泛的電子元器件領域，為整個行業的技術升級提供新思路。而其中所體現的專注、協同與持續創新的精神，將是推動行業走出低迷、實現高質量發展的核心動力。