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 |
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。
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：
其一为改变芯片尺寸，好控制在5×5 mm2以内；其二是在烧结银中添加“特殊物质”。善仁新材公司通过控制烧结温度、温升速度、烧结时间研究出一种烧结方法，在针对10×10mm2的大面积连接时，既降低了烧结温度，又将烧结后的剪切强度提升至50MPa左右。
纳米烧结银互连层的蠕变性能
善仁研究院通过实验发现：蠕变应力指数以及激活能分别与环境温度和加载应力的关系很大，建议客户根据自己芯片的大小和界面的镀层材料选择适合的烧结温度和是否加压。
总结和结论
本文通过对纳米烧结银互连层的形成原理、工艺、烧结后的微观形态及热、力学性能、蠕变本构等方面进行了简要综述。
随着全球无铅化的推进，善仁新材的纳米烧结银时替代焊锡膏作为连接材料的候选材料之一，特别是在混动和电动汽车，高铁，航空航天，太阳能，深井石油开采等需要在200度恶劣环境下的各种工作应用，必将成为主流的互连材料之一。
