在如上所述的电子零器件的小型化、高功能化的进展中,半导体元件的发热量具有增大的倾向。然而,若电子零器件长时间暴露在高温环境下,则寿命急剧减少。因此,对于芯片粘接材料散热的要求越来越高。
为此,国内外各大公司都开始研发低温烧结银。其原理是将银烧结到一起,提供导热通路,得到高导热系数。目前市场上广泛使用的导电银品牌包括善仁新材,SHAREX,ALWAYSTONE,京瓷等。
善仁新材烧结银的烧结机理
善仁新材的银烧结的驱动力是降低表面能/界面能。原子表面由于具有不饱和键,因此具有表面能。表面能随着原子半径的减小而增加。初银颗粒存在有机层,随着加热过程有机层去除,银颗粒相互接触,进行烧结。
善仁新材烧结银烧结一般可以分为初期、中期和后期,它们之间没有明显界限。
烧结初期,颗粒在烧结驱动力的作用下会进行一定的重排,增加接触面积,生成烧结颈(necks),烧结初期一直持续到烧结颈的直径达到颗粒直径的0.4~0.5倍。
善仁新材开发的AS9375功率器件烧结银胶能适用于无加压的低温烧结,具有使用上的便利性。且即使是在无加压的氮气氛围下进行烧结,亦能发挥的接合强度与导电率。
然而善仁新材开发的烧结铜在金属材料中加入了溶剂、添加剂等材料,使内部形成产生还原性气体的构造,借此解决了氧化被膜的问题,实现了理想的粘结性能。