纳米银颗粒正被广泛应用于低温烧结纳米银膏
来源：广州宏武材料科技有限公司 纳米银颗粒 发布时间：2022-05-10浏览量：次
随着半导体行业的飞速发展，电子元器件日趋精密、微型化和集成化，势必导致封装密度与功率密度更高，因而会对封装的散热和可靠性要求越来越高。传统的连接材料如无铅钎料和导电胶大多无法满足大功率器件的高温服役要求，于是应用于大功率半导体器件封装的纳米银膏越来越受研究者和市场的欢迎。使用纳米银颗粒在低温下进行烧结是目前用于SIC芯片键合最有前途的选择，这种方法具有较高的温度相容性，并且能够提供很好的导热性。纳米银膏最大的优势是其低温连接、高温服役的特殊性能，该性能可以保证连接工艺造成的热失配较小，残余应力低，接头可靠性高。
烧结技术是通过高温使材料表面原子互相扩散，从而形成致密晶体的过程。低温烧结技术通过减小烧结颗粒的尺寸，可降低烧结温度。
纳米银粉由于其独特的纳米特性，为半导体芯片的封装提供了另一个崭新的思路。银的熔点是961℃，而当颗粒尺寸到纳米级别，其熔点会显著降低，因此可通过低温烧结实现电子产品或芯片的互联，而烧结后的烧结层熔点又恢复到银的常规熔点，可满足电子产品在高温下正常使用，并且银具有优异的导热导电性和良好的化学稳定性，是半导体封装最具应用前景的互连材料。
纳米银膏因具有良好的导电导热、低温焊接、高可靠性，具有高温服役性能，是目前最具潜力的低温焊接互连材料。
纳米银膏制备过程中需要添加各种有机物，按照各有机成分所起作用的不同可分为三种类型：溶剂、分散剂和粘结剂。纳米银膏中溶剂的主要作用是作为承载纳米银颗粒的基体，在纳米银膏粘度和流动性的调节中起主导作用。比如Texanol酯醇，松油醇，环己异龙脑酯（IBCH）等等。加入分散剂的主要作用是阻止纳米银颗粒之间发生团聚。比如油脂，聚二烯丙基二甲基氯化铵（PDDA），聚丙烯酸（PAA），PSS,三甘醇，十二胺，十二醇，肉豆蔻醇，等等。为了防止纳米银膏在处理和烧结过程中开裂，通常会加入一定量的粘结剂。比如聚乙烯醇PVA,PVB,EC,蜡，等等。
微米银膏作为电子封装材料已得到应用，与纳米银膏烧结连接相比，微米银膏银颗粒的尺寸较大，其烧结温度较高货烧结压力较大，烧结连接特性也有一定差异。
为对比分析纳米银膏与微米银膏烧结连接强度的差异，将微米银膏与纳米银膏在相同条件下烧结连接镀银铜块，实验表明在5MPa条件下，纳米银膏烧结接头的剪切强度是微米银膏的9倍多。纳米银膏在低烧结压力条件下其剪切强度有明显优势。
为对比分析纳米银膏与微米银膏烧结接头断口情况，将烧结接头在显微组织下分析，纳米银膏接头烧结层与镀银层结合较好，烧结层为微孔结构，孔隙率低。纳米银膏烧结层导热率高于微米银膏烧结层，使用纳米银膏有利于延长电子器件的使用寿命。
另外，对纳米银膏烧结质量的影响因素主要要如下几个方面：
1. 加热方式的影响
2. 印刷厚度的影响
3. 烧结温度的影响
4. 保温时间的影响
5. 升温速率的影响
纳米银膏烧结试样的测试包括导热系数的测量、硬度测量、热膨胀系数测试和电阻率测试。
纳米银膏烧结连接接头的测试包括剪切强度的测试、内部缺陷检测（SAM）、I-V曲线测试。
纳米银膏的应用范围：
1、GaN基大功率led封装；
2、MOSFET功率器件，此器件使用温度较高，可达170-210度；
3、IGBT功率器件；
功率半导体器件广泛用于5G通讯模块，led封装，物联网，航空航天模块，电动汽车、高铁及轨道交通、太阳能光伏发电、风力发电、智能电网、智能家电等领域。
我公司目前供应纳米银粉，不供应纳米银膏，请知悉。纳米银颗粒表面可以根据您的要求进行有机包覆处理。欢迎合作。
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