納米燒結(jié)銀做為SiC芯片封裝的互連層研究總結(jié)
IGBT功率器件被廣泛用于新能源電車、車載逆變器上，做主要的控制元器件，而以SiC為代表的第三代半導(dǎo)體材料所制成的功率器件能夠承受500℃左右甚至更高的溫度，比Si小近千倍的導(dǎo)通電阻，多20倍左右的開關(guān)頻率等性。
由于現(xiàn)有封裝技術(shù)的限制，特別是芯片與基板的互連技術(shù)，例如銀漿、聚合物材料，軟釬焊等互連技術(shù)由于焊料合金的低熔點、環(huán)氧樹脂的低溫分解等原因，使其不能在高溫環(huán)境下可靠工作，導(dǎo)致限制電力電子系統(tǒng)性能和可靠性的瓶頸從半導(dǎo)體芯片轉(zhuǎn)移到了封裝技術(shù)上來。
善仁新材的納米燒結(jié)銀互連層的制作工藝
其工藝主要包括：
① 在覆銅（Cu）基板上涂覆或者絲網(wǎng)印刷納米燒結(jié)銀，將芯片放置在納米銀膏上；
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基板表面可以通過鍍銀、金等燒結(jié)工藝提升其互連層的連接強度。
善仁新材另外發(fā)現(xiàn)在燒結(jié)工藝中引入超聲振動能夠提高燒結(jié)銀尺寸和密度，并發(fā)現(xiàn)其在處理燒結(jié)不充分的邊緣地方，能減小過度區(qū)，提高納米燒結(jié)銀互連層的連接強度；通過引用脈沖電流影響燒結(jié)工藝，能夠在3分鐘的快速燒結(jié)中，得到剪切強度為30-35MPa的工藝方法。
隨著全球無鉛化的推進，善仁新材的納米燒結(jié)銀時替代焊錫膏作為連接材料的候選材料之一，特別是在混動和電動汽車，高鐵，航空航天，太陽能，深井石油開采等需要在200度惡劣環(huán)境下的各種工作應(yīng)用，必將成為主流的互連材料之一。
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