电子互连焊点作为电子器件中起信号传递、散热通道、机械支撑以及环境保护等多方面作用的关键部位,对整个电子电路和器件设备的性能有着非常重要的影响。电子互连材料的发展方向除了钎料、导热胶和导电胶等高分子材料,具有前景的就是低温连接材料,而纳米银作为低温连接材料因具有较好的性能而被广泛研究。
如何降低纳米银的烧结温度、减少烧结裂纹并提高烧结体的致密性和热导率成为目前纳米银研究的重要内容。善仁新材的博士团队提出了混合纳米银的概念:采用化学还原制备出直径在80nm左右的大尺寸纳米银,再混合溶液还原出粒径在20nm左右的小尺寸纳米银,并将大小尺寸的纳米银颗粒以1:9的比例均匀混合制得混合尺寸的纳米银浆。此混合银浆能够在150℃空气气氛下无压烧结。
善仁新材博士团队对烧结银块体的性能研究发现:随烧结温度升高,烧结体密度和硬度逐渐增大,尤其在分散剂的分解温度和原子扩散重排温度区间,增大的趋势更加明显;与此同时,烧结温度越高,烧结银块体的热导率也跟着增大,280℃烧结银的热导率已达到216W/(m·K);热膨胀行为分析也指出150℃、200℃、250℃三个温度烧结的银浆在加热到100℃以上时热膨胀系数都接近于银浆块体的热膨胀系数值,且230℃烧结的银块体因烧结过程引起的收缩对热膨胀行为影响较小,所以呈现出稳定的状态。
功率半导体封装低温烧结纳米银膏九大特点
1低压或者无压烧结
2低温工艺:烧结温度可以在180度
3高导热率:导热率可达100W/mK以上
4高导电率:体阻低至8*10-6