在如上所述的电子零器件的小型化、高功能化的进展中,半导体元件的发热量具有增大的倾向。然而,若电子零器件长时间暴露在高温环境下,则寿命急剧减少。因此,对于芯片粘接材料散热的要求越来越高。
为此,国内外各大公司都开始研发低温烧结银。其原理是将银烧结到一起,提供导热通路,得到高导热系数。目前市场上广泛使用的导电银品牌包括善仁新材,SHAREX,ALWAYSTONE,京瓷等。
善仁新材烧结银烧结一般可以分为初期、中期和后期,它们之间没有明显界限。
烧结初期,颗粒在烧结驱动力的作用下会进行一定的重排,增加接触面积,生成烧结颈(necks),烧结初期一直持续到烧结颈的直径达到颗粒直径的0.4~0.5倍。
终阶段时孔洞变得不稳定,相互融合产生更大孔洞。多晶材料中的烧结机理,只有晶界处和烧结颈的缺陷处的体积扩散(volume diffusion)才能产生致密化。
烧结银AS9375在氮气氛围下230-250℃、1小时的剪切强度为20 MPa以上,空气条件下230-250℃、1小时的剪切强度则为45 MPa以上,而在空气条件下200℃、1小时的接合强度是40 MPa以上。
另一方面,善仁新材也正在积极推动比烧结银技术更为困难的烧结铜技术的开发。烧结铜的热传导率与银相当,但在熔点、线性膨胀系数、屈服应力、材料成本等方面都比银有更好的性。
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