Análisis de las razones técnicas de la resistencia insuficiente de la capa de conexión de pasta de plata sinterizada a presión

1. Introducción

En los últimos años, con la aplicación cada vez más amplia de materiales semiconductores de tercera generación como SIC y gan, los requisitos para los materiales de interconexión de encapsulamiento también se han vuelto más estrictos. Debido a sus limitaciones de temperatura de trabajo más bajas y su mala estabilidad del ciclo térmico, el Estaño de soldadura tradicional ha sido reemplazado gradualmente por la tecnología de sinterización de Nano - plata que puede soportar temperaturas de trabajo más altas y tiene una buena fiabilidad. Entre ellos,Pasta de plata sinterizada a presiónComo material emergente, con sus ventajas de conexión a baja temperatura y servicio a alta temperatura, se ha convertido en uno de los puntos clave de la investigación de la industria. Sin embargo, incluso en condiciones de proceso optimizadas, en algunos casos, todavía habrá un problema de resistencia insuficiente de la capa de conexión, lo que representa un desafío para la estabilidad y seguridad a largo plazo del producto.

2. antecedentes técnicos y situación actual

2.1 introducción a la pasta de plata sinterizada a presión yb1011 de la marca de platino de investigación

La pasta de plata sinterizada a presión yb1011 de la marca de platino de investigación está hecha deAcademia avanzada (shenzhen) Technology co., Ltd.Un material de interconexión de alto rendimiento desarrollado está especialmente diseñado para satisfacer las necesidades de encapsulamiento de módulos de alta potencia. El producto utiliza una fórmula única y una ruta técnica que garantiza una unión a gran escala de alta calidad a temperaturas más bajas. En comparación con el método tradicional de sinterización sin presión, yb1011 puede mejorar aún más la densidad de contacto entre las partículas de plata aplicando la presión adecuada, obteniendo así una estructura de capa de conexión más densa y plana. Además, tiene una buena humectabilidad y una baja resistencia eléctrica, adecuada para una variedad de materiales de sustrato.

3. análisis de las causas de la resistencia insuficiente de la capa de conexión

AunquePasta de plata sinterizada a presiónTiene muchas ventajas, pero si no se presta atención al control de los parámetros relevantes durante la operación real, puede hacer que la resistencia final de la capa de conexión formada sea menor de lo esperado. El siguiente análisis específico se llevará a cabo desde varios aspectos:

3.1 efectos del tamaño y la morfología de las partículas de plata

Los estudios han demostrado que las partículas de plata con diferentes tamaños de partículas tienen un impacto significativo en las propiedades mecánicas de las juntas después de la sinterización. Aunque las partículas de plata de grado micron pueden formar una conexión fuerte a temperaturas más altas, las temperaturas demasiado altas pueden dañar fácilmente el chip; Por el contrario, las partículas de plata nanométricas pueden completar una gran unión a temperaturas más bajas, pero si solo se utiliza un tamaño únicoNanopartículas de plataPor su parte, puede causar una concentración de estrés debido a la mala plasticidad, lo que a su vez puede causar problemas como grietas. Por lo tanto, es muy importante elegir la proporción adecuada de partículas. Por ejemplo, se preparó una pasta de soldadura compuesta por factores de alta plasticidad formada por una mezcla de partículas de plata de 50 nm y 1 μm, lo que mejoró efectivamente la plasticidad de la capa sinterizada. En la producción real, si las partículas de plata no se asignan estrictamente a la proporción recomendada, puede conducir a una disminución de la resistencia de la capa de conexión.

3.2 selección de parámetros de proceso

Además de las características de las partículas de plata en sí, los parámetros del proceso durante el proceso de sinterización también determinan la calidad de la capa de conexión final. Según la literatura, la temperatura, el tiempo y la presión de la sinterización son tres factores clave. Las temperaturas demasiado altas o demasiado bajas pueden afectar el efecto de unión metalúrgica entre las partículas de plata; Del mismo modo, un tiempo demasiado corto no garantiza una respuesta adecuada, mientras que un tiempo demasiado largo aumenta los costos y puede causar otros efectos secundarios. En cuanto a la presión, una carga externa adecuada ayuda a eliminar los agujeros y facilitar la fusión de partículas, pero si la presión es excesiva, puede causar daños. Por lo tanto, estos parámetros deben regularse con precisión al usar yb1011 para garantizar un rendimiento óptimo.

3.3 Estado de la interfaz de contacto

Otro factor que no se puede ignorar es el Estado de la superficie a conectar. Cualquier residuo o capa de óxido puede obstaculizar el contacto directo entre las partículas de plata y el sustrato y reducir la adherencia. Especialmente cuando se trata de sustratos de cobre, debido a que el cobre es fácil de oxidar, generalmente se necesitan medidas como la introducción de nitrógeno como gas de protección antes de la sinterización para evitar que esto suceda. Además, la rugosidad de la superficie del sustrato también puede afectar la calidad de la articulación, y ser demasiado suave o áspero no es propicio para formar una conexión sólida.

3.4 papel de los materiales compuestos

Para superar los defectos existentes en la sinterización de plata esterlina, en los últimos años ha habido una tendencia a agregar otros componentes para hacer materiales compuestos. Por ejemplo, el uso de partículas sic recubiertas de AG para reemplazar parcialmente las partículas de Nano - plata ha mejorado con éxito la conductividad térmica; Yu y otros, por su parte, recubrieron sin electrodos SN en nanopartículas de plata, lo que mejoró la resistencia a la cizalla y redujo la resistencia eléctrica. Sin embargo, vale la pena señalar que cuando se introducen sustancias adicionales, se debe considerar cuidadosamente si pueden afectar negativamente al sistema original. Por ejemplo, una cantidad excesiva de adición de sic empeorará las propiedades mecánicas de las juntas sinterizadas. Por lo tanto, en la selecciónYb1011 pasta de plata sinterizada a presiónU otros productos similares, la proporción de fórmula debe ajustarse razonablemente de acuerdo con el escenario de aplicación específico.

4. recomendaciones de mejora

En respuesta a los problemas anteriores, se pueden mejorar los siguientes aspectos:

• Optimizar la combinación de partículas de plata: seleccionar el tamaño y la forma más adecuados de las partículas de plata basados es es en la aplicación objetivo, y adoptar una estrategia de composición multiescala si es necesario.

• Condiciones del proceso de ajuste fino: determinar la combinación óptima de temperatura, tiempo y presión de sinterización a través de experimentos para garantizar que no sólo se logre el efecto de conexión ideal, sino que también se eviten daños innecesarios.

• Refuerzo del pretratamiento de la superficie: asegúrese de que todas las superficies involucradas en la conexión estén limpias y libres de contaminación, y ajuste adecuadamente las características de la superficie para facilitar una buena adherencia.

• Explorar nuevas combinaciones de materiales: seguir prestando atención al progreso de la investigación sobre nuevos materiales compuestos en la industria e introducir oportunamente nuevos elementos que ayuden a mejorar la resistencia de la capa de conexión.

En resumen, a través del análisis sistemático de las razones técnicas detrás de la resistencia insuficiente de la capa de conexión de pasta de plata sinterizada a presión, no solo podemos resolver mejor las limitaciones de los materiales y procesos existentes, sino también proporcionar una base teórica para el desarrollo futuro de soluciones de interconexión más avanzadas. Advanced Academy (shenzhen) Technology co., Ltd. continuará trabajando en la exploración de este campo y se esforzará por proporcionar a los clientes productos y servicios más confiables.

Los datos anteriores son solo para referencia, y las propiedades específicas pueden variar debido al proceso de producción y las especificaciones del producto.