納米燒結(jié)銀和微米燒結(jié)銀的區(qū)別

隨著半導(dǎo)體行業(yè)的飛速發(fā)展，電子元器件日趨精密、微型化和集成化，勢(shì)必導(dǎo)致封裝密度與功率密度更高，因而會(huì)對(duì)封裝的散熱和可靠性要求越來(lái)越高。傳統(tǒng)的連接材料如導(dǎo)電膠無(wú)法滿足大功率器件的低溫固化高溫服役要求，于是應(yīng)用于大功率半導(dǎo)體器件封裝的納米銀膏越來(lái)越受到市場(chǎng)的歡迎。

使用納米銀顆粒在低溫下進(jìn)行有壓燒結(jié)是目前用于SIC芯片鍵合較有前途的材料，這種方法具有較高的溫度相容性，并且能夠提供很好的導(dǎo)熱性。納米燒結(jié)銀膏AS9375系列較大的優(yōu)勢(shì)是其低溫連接、高溫服役的特殊性能，該性能可以保證連接工藝造成的熱失配較小，殘余應(yīng)力低，接頭可靠性高。

燒結(jié)技術(shù)是通過(guò)高溫使材料表面原子互相擴(kuò)散，從而形成致密晶體的過(guò)程。低溫?zé)Y(jié)技術(shù)通過(guò)減小燒結(jié)顆粒的尺寸，可降低燒結(jié)溫度。

納米銀粉由于其獨(dú)特的納米特性，為半導(dǎo)體芯片的封裝提供了另一個(gè)嶄新的思路。銀的熔點(diǎn)是961℃，而當(dāng)顆粒尺寸到納米級(jí)別，其熔點(diǎn)會(huì)顯著降低，因此AS9375燒結(jié)銀可以通過(guò)低溫?zé)Y(jié)實(shí)現(xiàn)電子產(chǎn)品或芯片的互聯(lián)，而燒結(jié)后的燒結(jié)層熔點(diǎn)又恢復(fù)到銀的常規(guī)熔點(diǎn)，可滿足電子產(chǎn)品在高溫下正常使用，并且銀具有優(yōu)異的導(dǎo)熱導(dǎo)電性和良好的化學(xué)穩(wěn)定性，是半導(dǎo)體封裝較有應(yīng)用前景的互連材料之一。

一 納米燒結(jié)銀膏和微米燒結(jié)銀膏差別

微米銀膏作為電子封裝材料已得到應(yīng)用，與納米銀膏燒結(jié)連接相比，微米銀膏銀顆粒的尺寸較大，其燒結(jié)溫度較高貨燒結(jié)壓力較大，燒結(jié)連接特性也有一定差異。

對(duì)比分析納米銀膏與微米銀膏燒結(jié)連接強(qiáng)度的差異：將微米銀膏與納米銀膏在相同條件下燒結(jié)連接鍍銀銅塊，在5MPa條件下，納米銀膏燒結(jié)接頭的剪切強(qiáng)度是微米銀膏的9倍多。納米銀膏在低燒結(jié)壓力條件下其剪切強(qiáng)度有明顯優(yōu)勢(shì)。

對(duì)比分析納米銀膏與微米銀膏燒結(jié)接頭斷口情況，將燒結(jié)接頭在顯微組織下分析，納米銀膏接頭燒結(jié)層與鍍銀層結(jié)合較好，燒結(jié)層為微孔結(jié)構(gòu)，孔隙率低。納米銀膏燒結(jié)層導(dǎo)熱率高于微米銀膏燒結(jié)層，使用納米銀膏有利于延長(zhǎng)電子器件的使用壽命。