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。
③燒結(jié)完成后形成SiC-Cu基板納米燒結(jié)銀互連層??梢钥吹?,善仁新材的納米銀燒結(jié)互連層是碳化硅功率器件封裝的關(guān)鍵結(jié)構(gòu)單元,屬于薄層結(jié)構(gòu),其厚度范圍一般為20~50μm。SiC芯片和Cu基板表面可以通過(guò)鍍銀、金等燒結(jié)工藝提升其互連層的連接強(qiáng)度。
納米燒結(jié)銀互連層的孔隙研究
善仁公司統(tǒng)計(jì)了在不同時(shí)間和溫度下孔隙率情況。發(fā)現(xiàn)孔隙率的大小和芯片的大小有很大的關(guān)系,采用無(wú)壓納米燒結(jié)銀AS9375封裝5*5mm的小芯片,幾乎無(wú)孔隙。對(duì)于大于5*5mm的芯片,空隙率會(huì)在3-8%之間??紫吨饕尚】缀椭锌捉M成,在250℃燒結(jié)時(shí),空隙會(huì)很少。