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Adhésif conducteur

Pâte d'argent frittée sous pression

La pâte d'argent frittée sous pression est un matériau d'interconnexion électriquement conducteur développé pour répondre aux besoins d'encapsulation de semi - conducteurs de haute puissance, permettant la formation d'une couche de connexion en argent sterling hautement dense entre la puce et le substrat par frittage thermique combiné à une pression auxiliaire externe. Dans les boîtiers de modules IGBT haute puissance, de modules MOSFET SIC et de dispositifs RF haute puissance, la couche de connexion doit répondre aux exigences strictes de transport de courant élevé, de conduction de chaleur efficace et de service à long terme à haute température. Le processus de frittage sous pression peut éliminer davantage les pores résiduels dans le processus de frittage de la pâte d'argent et obtenir une couche d'argent frittée de densité proche de la théorie, ce qui permet d'obtenir de meilleures performances en termes de conductivité électrique, de conductivité thermique et de résistance mécanique.

En principe, le processus de densification de la pâte d'argent frittée sous pression est réalisé par diffusion thermique en synergie avec la pression extérieure. Les particules d'argent dans la pâte d'argent commencent à fusionner avec le mécanisme de diffusion des joints de grains par diffusion superficielle lorsqu'elles sont chauffées à une température de frittage (typiquement de 200 à 300°c); La pression auxiliaire appliquée simultanément entraîne le réarrangement des particules et favorise la fermeture des pores, accélérant la croissance du cou et le processus de densification. Par rapport au frittage sans pression, la pression auxiliaire peut réduire efficacement la température de frittage ou réduire le temps de frittage et obtenir une densité plus élevée avec une résistance de liaison à l'interface plus optimale. Le support organique s'évapore par volatilisation ou décomposition au cours du frittage, aboutissant à la formation d'un corps fritté continu et dense en argent pur.

Les principaux avantages de ce produit sont les suivants: la couche d'argent frittée formée dans des conditions de pressurisation auxiliaires est hautement dense, la conductivité thermique et la conductivité électrique atteignent d'excellents niveaux, ce qui peut répondre aux besoins de dissipation de chaleur et de conductivité des dispositifs haute puissance; La couche de connexion a un point de fusion élevé avec une excellente résistance à la fatigue thermique, reste stable à long terme dans des conditions de service et de cycle de puissance à haute température; La contrôlabilité du processus est forte et convient aux exigences précises de l'épaisseur et de l'uniformité de la couche de connexion dans l'emballage du module de puissance.

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Caractéristiques essentielles

État de la pâte: la pâte d'argent frittée sous pression maintient l'état de la pâte à la température normale, ce qui facilite l'application ou la distribution. Cette caractéristique le rend facile à manipuler dans divers processus d'usinage fin, capable de répondre aux besoins de revêtement de circuits complexes et de composants minuscules.
Propriétés de frittage: sous une certaine température et pression, le frittage se produit entre les particules de poudre d'argent dans la pâte d'argent frittée sous pression, formant une couche de connexion métallique hautement conductrice et résistante. Ce processus de frittage assure la stabilité et la fiabilité de la connexion et convient aux domaines de précision tels que les boîtiers à puce à haut degré d'intégration.
Propriétés conductrices: grâce à la poudre d'argent de haute pureté qu'elle contient, la pâte d'argent frittée sous pression a d'excellentes propriétés conductrices. Cela lui permet de fournir des chemins de transmission de courant efficaces dans les boîtiers électroniques et les interconnexions de circuits, assurant la stabilité et l'efficacité du circuit.

Processus de processus

Préparation d'une pâte d'argent: on prépare tout d'abord une masse pâteuse contenant des particules d'argent qui ont généralement une certaine distribution granulométrique pour assurer une bonne liaison lors du frittage.
Appliquer la pression: appliquer la pression appropriée est une étape très critique dans le processus de frittage. La pression contribue à resserrer le contact entre les particules d'argent, ce qui favorise la formation du col de frittage.
Frittage par chauffage: À une certaine température (généralement supérieure au point de fusion de l'argent, mais inférieure à celle des autres matériaux), le frittage des particules d'argent commence à se produire. Les atomes d'argent migrent vers la région du col fritté par diffusion, de sorte que le col fritté grandit progressivement et que la distance entre les particules d'argent adjacentes diminue progressivement.
Changement de pores: le réseau de pores change progressivement à mesure que le processus de frittage progresse. Les pores formés au début deviennent progressivement plus petits jusqu'à la formation finale d'une structure métallique dense.

Mécanisme de frittage

Formation du col fritté: Au début du frittage, les particules d'argent forment un col fritté par contact et les atomes d'argent migrent vers la région du col fritté par diffusion, de sorte que le col fritté continue à grandir.
Changement de pores: Au fur et à mesure que le processus de frittage progresse, les pores deviennent progressivement plus petits et atteignent finalement un état dense. La plupart des trous sont complètement divisés, les petits trous disparaissent progressivement et les grands trous deviennent plus petits jusqu'à ce que la densité finale soit atteinte.
Augmentation de la densité et de la résistance: pendant le frittage, la surface de contact entre les particules d'argent augmente et les pores diminuent progressivement, ce qui entraîne une augmentation significative de la densité et de la résistance du matériau après le frittage.

Domaines d'application

Encapsulation microélectronique: la pâte d'argent frittée sous pression est largement utilisée dans le domaine de l'encapsulation microélectronique et est un matériau important pour réaliser l'interconnexion de circuits fins. Il est capable de fournir une conductivité élevée et des connexions de haute résistance, assurant la stabilité et la fiabilité du circuit. Dans les boîtiers de circuits intégrés (IC), la pâte d'argent frittée sous pression joue un rôle clé.
Électronique flexible: en raison de sa bonne flexibilité et de sa déformabilité, la pâte d'argent frittée sous pression devient un matériau de connexion indispensable dans les dispositifs électroniques flexibles tels que les dispositifs portables, les peaux intelligentes, etc. Il est capable de maintenir une connexion électrique stable sous des déformations complexes telles que la flexion, le pliage, etc., répondant aux besoins spécifiques de l'électronique flexible.
Autres domaines: en plus de l'emballage microélectronique et de l'électronique flexible, la pâte d'argent frittée sous pression peut également être utilisée dans d'autres domaines nécessitant une conductivité électrique élevée et une résistance élevée, tels que l'emballage de semi - conducteurs de puissance, la fabrication de lignes à conductivité thermique élevée, etc. De plus, dans les boîtiers de circuits intégrés 3D (ci 3D), la pâte d'argent frittée sous pression est empilée par plusieurs couches et interconnectée verticalement, améliorant considérablement la densité et les performances du boîtier.