聚焦SiC大面积银烧结,该企业透露“关键一招”

科技   2024-12-09 18:07   广东  
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近日,聚砺新材料透露,他们聚焦碳化硅功率模块厂商的大面积银烧结工艺需求,发布了具有高可靠性和稳定性有压烧结银膏 FC-325LA,样品经1000次循环测试后无空洞、裂纹或分层,性能表现卓越

那么,碳化硅功率模块封装对大面积银烧结工艺提出哪些要求?聚砺新材料的新产品如何确保工艺稳定性?答案请往下看。

众所周知,银烧结技术最初应用于小尺寸芯片的贴片封装,但随着电力电子技术的迅猛发展,这项技术逐渐扩展至功率模块的大面积封装尤其在碳化硅功率模块封装中发挥着重要作用,与此同时,烧结面积及难度的提升对工艺提出了更高要求:

  • 烧结层的致密性

烧结后的银层必须具有高致密性,避免出现孔洞或裂纹,确保银层的稳定性和长期可靠性。这是因为,银层的致密性直接影响到其导电性和连接强度,优质的烧结层能够有效提高封装的性能。

  • 热冲击性能

银层需要经过热冲击测试,验证其在高温变化下的可靠性。从实际应用来看,烧结银层应能承受多次热循环而不出现空洞、裂纹或分层等缺陷,才能确保在极端温度条件下的性能稳定。

  • 长期稳定性

烧结银层需要经受多次热循环测试,在测试结束后仍保持高强度和稳定性。经过严格测试后,银层应无明显物理损伤,确保在功率模块长期运行中没有连接失效或性能衰退的问题。

针对以上问题,聚砺新材料推出了最新研发的有压烧结银膏 FC-325LA,凭借其高致密性、优异的剪切强度、卓越的热冲击性能和长期稳定性,适用于碳化硅功率模块封装等领域,成为大面积银烧结工艺中的理想选择。

值得注意的是,在大面积裸铜基材上的烧结应用中,采用 FC-325LA印刷的样品经过一系列严格测试,展现出卓越的性能,证明了其在碳化硅功率模块等大面积银烧结工艺应用的巨大潜力:

  • 印刷性能测试

印刷后表面平整光滑,无明显的凹凸、颗粒或不均匀堆积,保证了烧结后形成的连接点具有良好的电气导通性、机械强度以及长期稳定性,满足了高端封装的质量要求。

印刷性能图示

  • 热冲击测试&1000次循环测试

选取电子工程设计发展联合协会(Joint Electron Device Engineering Council,JEDEC)中的 JESD22-A106B.01 温度冲击标准进行可靠性测试,高低温冲击测试曲线如下:

热冲击测试曲线

经过1000次高低温冲击测试后,样品未出现空洞、裂纹或分层,表现出卓越的可靠性和长期稳定性。目前,样品热冲击测试已进入1000次以上的循环冲击阶段。

热冲击测试结果图示

  • SEM测试

FC-325LA银膏烧结后,SEM检测对比了不同区域的银层均匀性和一致性,结果表明烧结后的银层致密性极佳,银颗粒紧密结合,几乎无孔隙,表面平滑均匀。这一结构特性确保了银膏在大规模应用中的可靠性和稳定性。

SEM测试结果图示

  • 剪切强度测试

FC-325LA银膏在大面积烧结后经过剪切强度测试,结果显示烧结银在不同区域的剪切强度均表现出卓越的稳定性,范围为45-55 MPa。这表明银膏在烧结过程中能够保持均匀的粘结力和抗剪切能力,且其优异的抗剪切性能和粘结力显著高于行业标准。

剪切强度测试结果图示

结合推力测试结果,FC-325LA银膏展现了出色的稳定性和可靠性,满足电子封装、传感器等高要求应用中的长期使用需求,提供了坚实的物理保障。

聚砺新材料表示,随着电力电子技术的持续进步,FC-325LA烧结银膏将在高效能封装和热管理领域中扮演越来越重要的角色,为未来的高性能电子产品提供更加可靠和高效的封装解决方案。

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