银烧结产品在半导体封装中的应用

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发布时间：2020-03-13
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【概要描述】银烧结是目前大功率半导体封装中可替代焊接材料前景广阔的技术，尤其在高温应用和高可靠性领域是非常有吸引力的选择。早期开发的银烧结产品在用于芯片粘接时不但需要加压帮助烧结，而且只能在空气氛下烧结，因此无法成为半导体封装的主流芯片贴装技术。近年来，银烧结技术有了重大突破，已走向不需加压且能在氮气氛中烧结的产品。

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银烧结产品在半导体封装中的应用

【概要描述】银烧结是目前大功率半导体封装中可替代焊接材料前景广阔的技术，尤其在高温应用和高可靠性领域是非常有吸引力的选择。早期开发的银烧结产品在用于芯片粘接时不但需要加压帮助烧结，而且只能在空气氛下烧结，因此无法成为半导体封装的主流芯片贴装技术。近年来，银烧结技术有了重大突破，已走向不需加压且能在氮气氛中烧结的产品。

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发布时间：2020-03-13 15:06
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银烧结是目前大功率半导体封装中可替代焊接材料前景广阔的技术，尤其在高温应用和高可靠性领域是非常有吸引力的选择。早期开发的银烧结产品在用于芯片粘接时不但需要加压帮助烧结，而且只能在空气氛下烧结，因此无法成为半导体封装的主流芯片贴装技术。近年来，银烧结技术有了重大突破，已走向不需加压且能在氮气氛中烧结的产品。

与导电胶和导电油墨相比，银烧结材料所用的银粉颗粒通常更小，颗粒尺寸从纳米级到微米级不等。减小银粉颗粒尺寸会产生更高的比表面积 (单位体积中有更多颗粒表面), 因此可加快银烧结中的扩散过程。

银烧结产品可以分为全烧结和半烧结。全烧结产品在烧结后的银含量为100%，因此往往可以提供更高更稳定的导电导热率。但因为全烧结产品中没有胶粘剂成分，因此粘金、银表面较易，粘铜、铝表面较难。半烧结产品中含有可固化的胶粘剂成分，烧结后的银含量在95%左右，因此对不同材质表面的粘接较易。但因为其中的胶粘剂成分在烧结中可能会妨碍银粉颗粒间的相互接触，所以较难控制烧结后的导电导热性和可靠性。正如永固的一位德国客户笑言：“半烧结产品存在的问题就是有时烧结很好，有时烧结不上。”因为客户在量产产品上很难测试烧结产品是否真正烧结上了，所以半烧结产品在一些研究烧结技术多年的欧洲客户那里接受度不高。

人们十分关注银烧结产品的导热率，但实际上这类产品的导热率是一个谜。所有银烧结产品在烧结后都有微孔隙，通常在微米级，X-ray下看不见，但可以用切片方法在SEM下分析。在制备导热率测试样品时，制样条件可以影响这些微孔隙的大小和数量，由此影响烧结后材料的致密度和导电导热率。因此，各家企业报导的导热率很难平行比较，唯有在使用同一方法制样测试时，才能真正比较出产品在导热性上的差异。

永固科技在过去三年里对银烧结技术做了大量研究，成功开发出Y-bond S280系列全烧结产品，成为国内已成功推出半导体封装用银烧结产品的企业。永固科技的全烧结产品不但都不需要加压，而且有些还可以在氮气氛中烧结，烧结后的粘接力超过国外同类产品。

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