行家说第三代半
SiC/GaN产业智库
关注公众号
Daicel开发功率半导体用烧结银胶,无须加压即可进行接合
三代半快讯 · 2022-08-19
行家说消息  日本化工公司Daicel开发了一项不需加压制程即可进行功率半导体接合之烧结银胶。
银烧结技术被定位为继焊料之后的次世代接合技术,由于比焊料更能耐受高温,具有优异的散热性,可望适用于电动车(EV)、碳化矽(SiC)功率半导体等用途。但相对于焊料在回焊(Reflow)时可快速接合,银烧结则须利用装置进行加压制程,因此有生产效率的问题,且加压装置会增加投资成本。
而Daicel开发的功率装置用接合银胶能适用于无加压的低温烧结,具有使用上的便利性。且即使是在无加压的氮气氛围下进行烧结,亦能发挥优异的接合强度与导电率。氮气氛围下250℃、1小时的接合强度为20 MPa以上,空气条件下250℃、1小时的接合强度则为50 MPa以上,而在空气条件下200℃、1小时的接合强度是40 MPa以上。Daicel将诉求新制品可利用于焊料无法因应之高输出功率半导体的优势,加速展开市场开拓。
另一方面,Daicel也正在推动比银烧结技术更为困难之铜烧结技术的开发。铜烧结的热传导率与银相当,但在熔点、线性膨胀系数、降伏应力(Yield Stress)、材料成本等方面都较银更为优异。但是以利用奈米粒子进行烧结接合的金属而言,相较于银,铜较容易变成氧化状态,且使用比表面积较大的奈米粒子,氧化倾向就更为显著,氧化被膜一旦生成,将进而导致接合时的阻碍,也因此氧化被膜的生成提高了铜烧结技术的难度。
然而Daicel开发的烧结铜胶系于金属材料中加入了溶剂、添加剂等材料,使内部形成产生还原性气体的构造,借此解决了氧化被膜的问题,实现了理想的接合性。目前Daicel亦已展开烧结铜胶的商业样品推广,今后可望投入电动车、车载相关市场。
Daicel开发功率半导体用烧结银胶,无须加压即可进行接合
往届回顾