功率器件封装用纳米浆料制备及其烧结性能研究进展*
2021-03-29杭春进田艳红
电子与封装 2021年3期
杨 帆,杭春进,田艳红
(哈尔滨工业大学先进焊接与连接国家重点实验室,哈尔滨 150001)
1 引言
随着第三代半导体材料的应用,功率器件工作温度可达300 ℃[1],这对封装材料提出了更高的要求。传统SnPb 钎料熔点低[2],不满足功率器件的工作要求,而且Pb 有毒,对人体有害而被禁止使用。应用于电子封装高温领域的高Pb(质量分数大于85%)钎料,如95Pb5Sn、90Pb10Sn 等[3],熔点达到 300 ℃,虽然在RoSH 指令中得到豁免[4-5],但其固相线温度低于300 ℃仍不能应用于功率器件的封装。目前应用于微波器件、LD 等大功率高温器件的封装材料是Au-Sn、Au-Ge,熔点高,具有较好的抗蠕变性能和耐腐蚀性,但Au 基合金具有脆性,成本高[6-7],应用有限,因而寻求应用于功率器件封装的连接材料成为国内外研究者的热点。由于纳米尺寸效应,金属颗粒达到纳米尺寸时,烧结温度远低于金属材料的熔点,可以实现低温烧结、高温服役。目前纳米浆料的研究主要集中在Cu、Ag、Cu@Ag 等。本文对纳米浆料的纳米颗粒合成、浆料的制备、烧结性能以及可靠性等方面的研究进展进行综述,为今后纳米浆料的进一步研究及应用提供参考。
2 纳米颗粒合成及浆料制备
2.1 Cu 纳米颗粒合成及浆料制备
Cu 纳米颗粒因价格低廉且具有良好的导热性、导电性以及不易发生电迁移等优点而被广泛应用于电子封装领域,因而Cu 纳米浆料成为电子互连材料研究中的一个热点。日本茨城大学KOBAYASHI 等[8]采用水合肼还原氯化铜,柠檬酸为稳定剂,防止Cu 氧化,通入氮气,反应3 h,清洗、离心,在真空中烘干,得到Cu 纳米颗粒。……
登录APP查看全文
