2026-02-09 06:00:00
0 前言
随着5G通信、汽车电子及工业控制等领域对高性能半导体需求的提升,化合物半导体器件正朝着更高集成度与功率密度的方向发展,这也使得高效散热成为确保器件可靠运行的关键。在封装环节中,除依托先进封装结构优化热管理路径外,芯片互连材料的性能与选用也直接关系到整体散热效能。当前,传统互连材料因导热能力不足,难以有效应对高功率工况下的散热需求,已成为制约宽禁带半导体器件长期可靠性及使用寿命的重要因素。
1 产品介绍
清连科技针对高功率工况下的散热需求开发了无压型纳米金属烧结材料,避免了有压烧结设备的硬件投入,采用普通烘箱或者热台即可完成高可靠互连。无压型纳米金属烧结材料,采用无树脂添加的溶剂配方体系,即全烧结配方体系(烧结完成后无残留树脂成分),可极大提高烧结组织的导热性能。
QLAg1207是一款适用于无压烧结工艺的纳米银膏,具有优异的导电导热性能和界面连接强度,能够在空气、氮气气氛等环境中实现高可靠烧结连接,助力功率电子器件在高温下工作,延长器件的使用寿命,为高频、大功率电子器件提供无压烧结封装互连解决方案。
具体性能表现如下:
互连温度低至200°C;
高导热率,可达200W/mK;
高剪切强度,剪切强度可达50MPa以上;
良好的工艺性,点胶无拖尾。
图1:工艺性能:点胶无拖尾(兼容印刷)
图2:C-SAM无损检测
2 无压烧结型银膏
使用工艺流程与注意事项
无压烧结型银膏即烧结过程中不施加辅助压力,对设备要求较低,甚至加热台即可,互连温度目前最低也可以做到200℃,具有很好的低温互连性能。与传统固化型银胶不同,其技术难点在于有机物的全部挥发,并实现高导电导热性能,典型无压烧结型银膏基本参数如(表1)所示。
表1 典型无压烧结型银膏基本参数
无压烧结目前工艺流程主要采用点胶/印刷的方式,随后进行贴片和烘烤即可完成整个工艺流程。影响互连质量的核心点包括点胶的质量、贴片的压力以及烘烤的温度曲线等工艺参数。无压烧结互连目前强度同样达到了较高的水平,其中清连科技无压烧结型银膏烧结组织和强度如(图3)所示。QLAg1207不仅有助于功率电子器件在高温下工作,还可延长器件的使用寿命,适用于射频功率放大器、功率器件等各种场景的低成本高导热封装。
图3 (a)剪切强度(5×5mm芯片);(b)互连层组织;
(c)高倍互连层组织
3 展望
随着无压烧结银的成功量产应用,清连科技积累了丰富的客户服务经验,其北京/苏州两地配套的专业实验室为客户的产品升级提供了高效支持。随着银价的日益增长,客户的降本压力日益增大,为客户提供持续的降本增效方案是清连科技始终的使命。目前,清连科技已开发无压烧结型铜膏QLCu2210,已经支持客户端送样测试。未来,清连科技将加速产品创新,为客户持续创造价值。