关键词 |
SiC碳化硅烧结银膏 |
面向地区 |
全国 |
粘合材料类型 |
金属类 |
由于现有封装技术的限制，特别是芯片与基板的互连技术，例如银浆、聚合物材料，软钎焊等互连技术由于焊料合金的低熔点、环氧树脂的低温分解等原因，使其不能在高温环境下可靠工作，导致限制电力电子系统性能和可靠性的瓶颈从半导体芯片转移到了封装技术上来。
善仁新材的纳米烧结银形成的纳米银互连层具有优良的电、热性能，可承受710℃的高工作温度，而且其厚度相比传统的钎焊接头要薄50～80%，是实现SiC功率器件封装的理想互连材料。
善仁新材纳米烧结银互连结构成型原理及微观结构
纳米颗粒具有特的性能，其比表面积小并且表面曲率半径小，这种特性赋予了它具有比常规的粉体更低的熔点和焊接温度。根据善仁新材研究院的经验得知：纳米银在粒径尺度在10nm以下时，它的烧结温度能降低到100℃以下，比块状时候的熔点的961℃低了800℃以上。与块状银微观结构不同是，纳米烧结银互连层是属于微孔材料，即在其内部分布有众多的微孔隙，微孔隙的尺寸位于亚微米至微米范围间。
纳米烧结银互连层的工艺改进
善仁新材研究院比较了加压微米烧结银和无外加压力纳米烧结银，通过实验发现纳米尺度下的银具有比微米尺度下更高的烧结驱动力，避免了压力烧结条件下对芯片和基板中造成缺陷和裂纹等现象，并发现了烧结温度和烧结压强的增加会降低烧结银的孔隙大小，AS9375无压烧结银的纳米银互连层的结合强度可达45MPa。
另外，善仁新材研究院发现：较大面积的互连会导致较差的互连质量，其原因是增加的互连面积阻止了有机成分被燃尽，会导致更高的的孔隙率，针对这种现象，善仁新材提出了两个解决方案：
烧结纳米银导热率及孔隙关系
孔隙对于热传导性能的影响会很大，善仁新材发现：纳米烧结银热流密度分布不均匀，有孔隙的地方会使得周围的热流密度变低，并且随着孔隙率的增加，等效热导率依次减少。空隙率越低，导热系数越高，空隙率越高，导热系数越低。
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