我们将含30 nm 纳米银粉的焊膏加热到280℃,其密度可以达到全密度的80%。该烧结的多孔银粉焊膏的热传导率240W/(K·m),电导率约为3.8×105S/cm,弹性模量为约9GPa,拉伸强度为43 MPa。这种材料的物理性能远远优于普通钎料合金材料的性能,适合应用于高可靠性领域。
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。
为响应第三代半导体快速发展的需求,善仁新材宣布了革命性的银烧结技术的成功。该技术无需加压烘烤即可帮助客户实现高功率器件封装的大批量生产。AlwayStone AS9330是一款使用了善仁银烧结技术的纳米银,它是一种高可靠性的芯片粘接材料,非常适用于SiC和高功率LED产品等功率模块。
高UPH是AlwayStone AS9330的主要优势。然而,更为卓著的是该材料的导热性和可靠性。与现有高功率器件的选择-有铅软焊料相比,AlwayStone AS9330在功率循环可靠性测试中的表现优势非常大:有铅软焊料只能耐200次循环,而善仁新材的银烧结技术在循环2,000多次之后才出现失效。由于具备优于焊接材料的高导热性和低热阻,AlwayStone AS9330能提供更好的性能和可靠性。对于第三代半导体之类的大功率器件来说,这一产品表现出了传统解决方案所没有的巨大优势。
8 其他建议:善仁新材研究院在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,尤其在分散剂的分解温度和原子扩散重排温度区间,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,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,且高于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。
3 纳米银膏无需加压,微米银膏需要加压;
4 纳米银膏接头烧结层和镀银层结合较好,烧结层为微孔结构,孔隙率低;而微米银膏烧结层空隙粗大,空洞率高;
5 纳米银膏烧结层导热率高于微米银膏烧结层;
综上所述:使用纳米银膏有利于延长电子电器的使用寿命。