亚微米银焊膏的低温无压烧结性能研究

摘要

烧结银焊膏具备高导热、高导电、低弹性模量和高可靠性等优异性能，可以最大程度地发挥出SiC和GaN器件的潜能，因此具有广阔的应用前景．为了降低银焊膏的制备成本，同时改善银焊膏的烧结性能，使用球形和片状两种亚微米银颗粒制备了3种烧结银焊膏，通过分析银焊膏在200～250℃低温无压烧结后的电阻率、剪切强度和微观形貌，研究了不同形貌亚微米银颗粒及混合颗粒的低温无压烧结性能．研究表明：球形银颗粒制备的银焊膏在250℃烧结后，具有52.4 MPa的高剪切强度，同时其电阻率仅为6.28×10^-8?·m；银片制备的银焊膏烧结后的剪切强度始终较低且电阻率始终较大，在250℃烧结后，剪切强度为21.5 MPa，电阻率为15.54×10^-8?·m，这归因于银片的径向尺寸较大、振实密度较低和银片层层堆叠的烧结结构；混合颗粒的银焊膏展现出了在更低温度下烧结的潜力，在200℃烧结后，剪切强度为28.2 MPa，电阻率为7.77×10^-8?·m，这得益于银片可促进所选有机组分更早地去除和混合颗粒具有更高的初始堆积密度.本文研究成果有助于亚微米银颗粒焊膏的成熟稳定制备，也为低温无压烧结的高性能银焊膏的研发提供了新的思路．

关键词

低温无压烧结 / 亚微米银颗粒 / 银片 / 芯片连接