高强度,无压银烧结结合技术使用PMMA燃烧用于电源半导体应用
Moses Gu1, Hyunjin Nam2, Sehoon Park2
1Intelligent Semiconductor Engineering Department, Seoul National University of Science and Technology, 232, Gongneung-ro, Nowon-gu, Seoul 01811, Republic of Korea.
Materials (Basel, Switzerland)
|November 9, 2024
概括
这项研究开发了一种强大的,无压银结技术,用于使用双模银和PMMA的功率半导体. 优化的工艺实现了高切削强度和无空隙接头,这对于可靠的高温应用至关重要.
科学领域:
- 材料科学与工程 材料科学与工程
- 半导体包装技术技术 半导体包装技术
背景情况:
- 功率半导体的传统粘合方法面临着高温和高压的挑战.
- 需要先进的连接技术,以确保在苛刻的应用中可靠性和性能.
研究的目的:
- 开发一种新的,无压银烧结结合技术,用于动力半导体包装.
- 研究烧结参数和添加剂对关节完整性和机械性能的影响.
主要方法:
- 使用双模银糊 (纳米粒子和亚微粒) 与聚甲基甲酸 (PMMA) 添加剂.
- 系统地研究了烧结温度 (高达350°C) 和PMMA含量 (最好为5 wt.%) 对剪切强度和微观结构的影响.
- 通过微观结构检查分析了空隙形成和粒子结.
主要成果:
- 在300°C时达到41MPa的最大切削强度,空隙最小,归因于PMMA增强的部.
- 由于基板接口问题 (裂,空隙) 的热膨胀不匹配,观察到切削强度在350°C下降到35 MPa.
- 确定了5%的重量PMMA是平衡热能释放和空隙最小化最优的.
结论:
- 开发的无压银烧结技术提供了坚固且无空隙的连接解决方案.
- 显示了在极端条件下运行的高可靠性功率半导体模块的巨大潜力.
- PMMA添加剂在促进快速,高强度的烧结结合方面发挥着至关重要的作用.
