善仁新材納米燒結(jié)銀互連結(jié)構(gòu)成型原理及微觀結(jié)構(gòu)
納米顆粒具有特的性能,其比表面積小并且表面曲率半徑小,這種特性賦予了它具有比常規(guī)的粉體更低的熔點(diǎn)和焊接溫度。根據(jù)善仁新材研究院的經(jīng)驗(yàn)得知:納米銀在粒徑尺度在10nm以下時(shí),它的燒結(jié)溫度能降低到100℃以下,比塊狀時(shí)候的熔點(diǎn)的961℃低了800℃以上。與塊狀銀微觀結(jié)構(gòu)不同是,納米燒結(jié)銀互連層是屬于微孔材料,即在其內(nèi)部分布有眾多的微孔隙,微孔隙的尺寸位于亞微米至微米范圍間。
② 進(jìn)行預(yù)加熱干燥,用于排除燒結(jié)銀中的有機(jī)氣體等揮發(fā)物,然后在高溫下進(jìn)行無(wú)壓或壓力輔助燒結(jié),主要燒結(jié)工藝參數(shù)有:升溫速率、燒結(jié)溫度、燒結(jié)壓強(qiáng)、燒結(jié)時(shí)間和氣體環(huán)境等;
納米燒結(jié)銀互連層的工藝改進(jìn)
善仁新材研究院比較了加壓微米燒結(jié)銀和無(wú)外加壓力納米燒結(jié)銀,通過(guò)實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)納米尺度下的銀具有比微米尺度下更高的燒結(jié)驅(qū)動(dòng)力,避免了壓力燒結(jié)條件下對(duì)芯片和基板中造成缺陷和裂紋等現(xiàn)象,并發(fā)現(xiàn)了燒結(jié)溫度和燒結(jié)壓強(qiáng)的增加會(huì)降低燒結(jié)銀的孔隙大小,AS9375無(wú)壓燒結(jié)銀的納米銀互連層的結(jié)合強(qiáng)度可達(dá)45MPa。