国产一区欧美,www.成人.com,成人精品国产,国产www在线观看,亚洲精品在线一区二区,玩偶国产一区二区在线观看,四虎精品寂寞少妇在线观看

18061770072 / 15358194655

公司動(dòng)態(tài)

碳化硅半導體封裝核心技術(shù)分析---銀燒結技術(shù)

發(fā)布時(shí)間:2022-07-25 發(fā)布時(shí)間:596 發(fā)布時(shí)間:

銀燒結技術(shù)也被成為低溫連接技術(shù),是最為適合于寬禁半導體模塊封裝的界面連接技術(shù)之一,是碳化硅模塊封裝中的關(guān)鍵技術(shù),也是目前應用最為廣泛的技術(shù)。

碳化硅芯片可在300℃以上穩定工作,預計模塊結溫將達到175-200℃。傳統功率模塊中,芯片通過(guò)軟釬焊接到基板上,連接界面一般為兩相或三相合金系統,在溫度變化過(guò)程中,連接界面通過(guò)形成金屬化合物層使芯片、軟釬焊料合金及基板之間形成互聯(lián)。
 

目前電子封裝中常用的軟釬焊料為含鉛釬料或無(wú)鉛釬料,其熔點(diǎn)基本在300℃以下,采用軟釬焊工藝的功率模塊結溫一般低于150℃,當應用于溫度為175-200℃甚至200℃以上的情況時(shí),其連接層性能會(huì )急劇退化,影響模塊工作的可靠性。根據RoHS指令要求,由于鉛具有毒性,會(huì )對環(huán)境和人體健康產(chǎn)生危害,已在電子產(chǎn)品中禁止使用含鉛釬料。
 
銀燒結技術(shù)也被成為低溫連接技術(shù),是最為適合于寬禁半導體模塊封裝的界面連接技術(shù)之一,是碳化硅模塊封裝中的關(guān)鍵技術(shù),也是目前應用最為廣泛的技術(shù)。與傳統連接方式相比,銀燒結技術(shù)具有以下幾方面的優(yōu)勢:燒結連接層成分為銀,具有優(yōu)異的導電和導熱性能;由于銀的熔點(diǎn)高達961℃,將不會(huì )產(chǎn)生熔點(diǎn)小于300℃的軟釬焊連接層中出現的典型疲勞效應,具有極高的可靠性;所用燒結材料具有和傳統軟釬焊料相近的燒結溫度;燒結料不含鉛,屬于環(huán)境友好型材料。
 

根據新思界產(chǎn)業(yè)研究中心公布的
《2018-2022年全球銀燒結技術(shù)發(fā)展現狀與投資機遇》報告顯示,芯片與基板的耐高溫、低成本連接技術(shù)和可靠性的問(wèn)題是目前第三代半導體材料模塊封裝的關(guān)鍵技術(shù)。


我國第三代半導體模塊耐高溫連接技術(shù)以高溫無(wú)鉛釬料封裝連接為主,主要的釬料有鋅基高溫釬料、金基高溫釬料、Bi-Ag基釬料和Sn-Sb基釬料。高溫無(wú)鉛釬料雖然制備工藝簡(jiǎn)單,適應性強,但連接溫度高于使用溫度,熱穩定性差,同時(shí)高溫釬料的工藝特性(潤濕性)與力學(xué)性能(強度)、物理性能(導熱性與導電性)、熱穩定性難以兼顧。國內使用高溫無(wú)鉛釬料主要為SnAg(96.5:3.5)和SnAgCu(96.5:3:0.5),熔點(diǎn)為221℃和217℃。


國內通過(guò)提高釬料本身的耐高溫能力來(lái)提升釬焊接頭的耐溫能力,從而解決高溫功率器件封裝問(wèn)題是困難的,目前國內開(kāi)發(fā)的高溫無(wú)鉛釬料使用溫度均不超過(guò)350℃,這與新一代功率芯片所能達到的工作溫度500-1000℃相比差距較大。
 

國外研究的第三代半導體連接技術(shù)有銀低溫燒結連接技術(shù)、固液互擴散連接(SLD)和瞬時(shí)液相燒結連接(TLPS),其中銀燒結技術(shù)是目前國外第三代半導體封裝技術(shù)中發(fā)展最為成熟、應用最為廣泛的技術(shù),美國日本等碳化硅模塊生產(chǎn)企業(yè)均采用此技術(shù)。與高溫無(wú)鉛釬料相比,銀燒結技術(shù)燒結連接層成分為銀,具有優(yōu)異的導電和導熱性能,由于銀的熔點(diǎn)高達961℃,將不會(huì )產(chǎn)生熔點(diǎn)小于300℃的軟釬焊連層中出現的典型疲勞效應,具有極高的可靠性,且其燒結溫度和傳統軟釬焊料溫度相當。
 

相比焊接模塊,銀燒結技術(shù)對模組結構、使用壽命、散熱產(chǎn)生了重要影響,采用銀燒結技術(shù)可使模塊使用壽命提高5-10倍,燒結層厚度較焊接層厚度薄60-70%,熱傳導率提升3倍,國外廠(chǎng)商把銀燒結技術(shù)作為第三代半導體封裝的核心技術(shù),銀燒結技術(shù)成為芯片與基板之間連接的不二選擇,同時(shí)在此基礎上開(kāi)發(fā)出雙面銀燒結技術(shù),將銀帶燒結在芯片正面代替了鋁線(xiàn),或取消底板將基板直接燒結在散熱器上,大大簡(jiǎn)化了模塊封裝的結構。
 
新思界產(chǎn)業(yè)研究員認為,國外銀燒結技術(shù)已經(jīng)由微米銀燒結進(jìn)入納米銀燒結階段,納米銀燒結與微米銀燒結技術(shù)相比連接溫度和輔助壓力均有明顯下降,極大擴大了工藝的使用范圍。在銀燒結技術(shù)中,為了防止氧化和提高氧化層的可靠性,需要在基板裸銅表面先鍍鎳再鍍金或鍍銀,同時(shí)燒結溫度控制和壓力控制也是影響模組質(zhì)量的關(guān)鍵因素。


銀燒結技術(shù)在國外發(fā)展遇到的主要問(wèn)題是:銀燒結技術(shù)所用的銀漿成本遠高于焊膏,銀漿成本隨著(zhù)銀顆粒尺寸的減小而增加,同時(shí)基板銅層的貴金屬鍍層也增加了成本;銀燒結技術(shù)需要一定的輔助壓力,高輔助壓力易造成芯片的損傷;銀燒結預熱、燒結整個(gè)過(guò)程長(cháng)達60分鐘以上,生產(chǎn)效率較低;銀燒結技術(shù)得到的連接層,其內部空洞一般在微米或者亞微米級別,目前尚無(wú)有效的檢測方法。


免責申明:本文文章轉自于 馮瀚東 新思界網(wǎng) ,文本、素材、圖片版權等內容屬于原作者,本站轉載內容僅供大家分享學(xué)習。如果侵害了原著(zhù)作者得合法權益,請及時(shí)聯(lián)系我們,我們會(huì )安排刪除相關(guān)內容。

澄迈县| 乌海市| 平武县| 卢湾区| 西青区| 昔阳县| 杂多县| 察隅县| 嘉善县| 甘洛县| 古浪县| 宜丰县| 琼海市| 凤冈县| 六安市| 呼和浩特市| 呼和浩特市| 五峰| 揭阳市| 商丘市| 嘉义市| 大新县| 洛扎县| 太谷县| 新巴尔虎左旗| 富宁县| 枣庄市| 赤水市| 邵阳县| 那曲县| 榕江县| 济源市| 长垣县| 曲周县| 方正县| 巩留县| 巴青县| 广州市| 乡宁县| 南皮县| 长垣县|