定制SiC碳化硅烧结银膏

纳米烧结银做为SiC芯片封装的互连层研究总结
IGBT功率器件被广泛用于新能源电车、车载逆变器上，做主要的控制元器件，而以SiC为代表的第三代半导体材料所制成的功率器件能够承受500℃左右甚至更高的温度，比Si小近千倍的导通电阻，多20倍左右的开关频率等性。

近年来以善仁新材开发的纳米烧结银技术为代表的低温连接技术是目前功率器件朝耐高温、高可靠性应用发展的主要趋势，其基本原理是利用纳米尺度下金属颗粒的高表面能、低熔点特性来实现芯片与基板的低温低压烧结互连。

② 进行预加热干燥，用于排除烧结银中的有机气体等挥发物，然后在高温下进行无压或压力辅助烧结，主要烧结工艺参数有：升温速率、烧结温度、烧结压强、烧结时间和气体环境等;

③烧结完成后形成SiC-Cu基板纳米烧结银互连层。可以看到，善仁新材的纳米银烧结互连层是碳化硅功率器件封装的关键结构单元，属于薄层结构，其厚度范围一般为20～50μm。SiC芯片和Cu基板表面可以通过镀银、金等烧结工艺提升其互连层的连接强度。

纳米烧结银互连层的工艺改进
善仁新材研究院比较了加压微米烧结银和无外加压力纳米烧结银，通过实验发现纳米尺度下的银具有比微米尺度下更高的烧结驱动力，避免了压力烧结条件下对芯片和基板中造成缺陷和裂纹等现象，并发现了烧结温度和烧结压强的增加会降低烧结银的孔隙大小，AS9375无压烧结银的纳米银互连层的结合强度可达45MPa。

其一为改变芯片尺寸，好控制在5×5 mm2以内；其二是在烧结银中添加“特殊物质”。善仁新材公司通过控制烧结温度、温升速度、烧结时间研究出一种烧结方法，在针对10×10mm2的大面积连接时，既降低了烧结温度，又将烧结后的剪切强度提升至50MPa左右。