只需在铜粉外表披上一层石墨烯“铠甲”,就能让廉价的铜代替贵金属银成为导电材料——中国科学院上海微系统与信息技术研究所于庆凯研究员团队刚成功制备出名为“蒙烯铜粉”的新型复合材料,为电子浆料“铜代银”开辟了全新的产业化路径,但这距离装进你的手机芯片还需要一些关键环节的突破。
一、上海团队如何攻克“铜代银”?
核心成果:中国科学院上海微系统与信息技术研究所于庆凯研究员团队成功制备“蒙烯铜粉”新材料,相关成果已发表于《材料科学技术》并完成专利申请。
技术原理:通过在铜粉表面披覆一层石墨烯“铠甲”(即“蒙烯”技术),有效解决铜在空气中易氧化、在高温下易团聚的难题,使其导电性和稳定性接近甚至部分超越银粉。
产业价值:目前电子浆料(用于芯片导电线路、电极等)大量依赖银粉,银价格高昂且价格波动大,而铜储量丰富、成本仅为银的约1%,一旦铜成功替代银,可大幅降低芯片制造成本。

二、为什么手机芯片行业急需“铜代银”?
成本压力巨大:银是电子浆料中用量最大的贵金属,手机芯片、屏幕触控、MLCC电容等环节都离不开银浆。全球银价持续高位运行,仅手机行业每年就在银粉上花费数百亿元。
供应链安全考虑:银资源集中在少数国家,地缘和市场波动容易冲击供应。铜是全球储量最丰富的金属之一,国产铜资源自主可控,实现“铜代银”意味着关键材料不再受制于人。
技术瓶颈曾是拦路虎:铜虽然导电性优异(与银接近),但极易氧化,在高温制程中会形成高阻氧化层,导致性能下降。于庆凯团队用石墨烯“铠甲”把铜粉与外界隔开,既保留了铜的导电性,又解决了氧化难题,这才让产业化成为可能。
三、“蒙烯铜粉”何时能装进普通手机?
已迈出从0到1的一步:实验室成果和专利申请的完成,标志着“铜代银”从概念验证跨入了工程化前夜。团队已解决了最核心的材料氧化与稳定性问题,并为大规模制备奠定了基础。
仍需经历两到三年的产业验证期:电子浆料是芯片制造的“耗材”,需要经过下游浆料厂商配方适配、终端芯片厂可靠性测试(如高温高湿、温度循环、电迁移等军工/工业级验证)、批量试产等多个环节,这个过程通常需要一至两年。
乐观预期时间点:综合考虑国内“国产替代”政策推动、产业链协同提速等因素,最快有望在2028—2029年前后,在部分中低端消费电子产品(如可穿戴设备、入门级手机)的信号导电银浆中实现小批量铜代银替代;高端旗舰芯片因制程更精细、可靠性要求更严苛,预计需要更长时间积累验证数据。