傳統(tǒng)功率模塊中，芯片通過(guò)軟釬焊接到基板上，連接界面一般為兩相或三相合金系統(tǒng)，在溫度變化過(guò)程中，連接界面通過(guò)形成金屬化合物層使芯片、軟釬焊料合金及基板之間形成互聯(lián)。目前電子封裝中常用的軟釬焊料為含鉛釬料或無(wú)鉛釬料，其熔點(diǎn)基本在300℃以下，采用軟釬焊工藝的功率模塊結(jié)溫一般低于150℃，應(yīng)用于溫度為175-200℃甚至200℃以上的情況時(shí)，其連接層性能會(huì)急劇退化，影響模塊工作的可靠性。在功率器件中，流經(jīng)焊接處的熱量非常高，因此需要更加注意芯片與框架連接處的熱性能及其處理高溫而不降低性能的能力。
銀燒結(jié)技術(shù)是一種新型的高可靠性連接技術(shù)，在功率模塊封裝中的應(yīng)用受到越來(lái)越多的關(guān)注。銀燒結(jié)技術(shù)中有壓和無(wú)壓燒結(jié)，目前大多數(shù)企業(yè)采取的是有壓燒結(jié)技術(shù)，但是有壓燒結(jié)對(duì)設(shè)備要求高，所以無(wú)壓燒結(jié)技術(shù)的應(yīng)用比較迫切。
銀燒結(jié)技術(shù)發(fā)展遇到的主要問(wèn)題是：①銀燒結(jié)技術(shù)所用的納米銀成本遠(yuǎn)高于焊膏，銀漿成本隨著銀顆粒尺寸的減小而增加，同時(shí)基板銅層的貴金屬鍍層也增加了成本。②其他銀燒結(jié)技術(shù)需要一定的輔助壓力，高輔助壓力易造成芯片的損傷，無(wú)壓銀燒結(jié)預(yù)熱、燒結(jié)整個(gè)過(guò)程長(zhǎng)達(dá)60分鐘以上，生產(chǎn)效率較低；③銀燒結(jié)技術(shù)得到的連接層，其內(nèi)部空洞一般在微米或者亞微米級(jí)別。如何降低納米燒結(jié)銀的燒結(jié)溫度、減少燒結(jié)裂紋、降低燒結(jié)空洞率、提高燒結(jié)體的致密性和熱導(dǎo)率也是目前納米銀研究的重要內(nèi)容。
3.粘結(jié)尺寸過(guò)大時(shí)，建議一個(gè)界面開(kāi)導(dǎo)氣槽；
4.一個(gè)界面涂布燒結(jié)銀時(shí)，涂布的要均勻；
5.另外一個(gè)界面放燒結(jié)銀上時(shí)，建議加一點(diǎn)壓力到上界面壓一下；
6.燒結(jié)時(shí)需逐步階梯升溫到一定的溫度，比如3分鐘升高5度等；
7.燒結(jié)結(jié)束時(shí)，建議在烘箱中逐步降溫到室溫再把器件拿出。
3.粘結(jié)尺寸過(guò)大時(shí)，建議一個(gè)界面開(kāi)導(dǎo)氣槽；
4.一個(gè)界面涂布燒結(jié)銀時(shí)，涂布的要均勻；
5.另外一個(gè)界面放燒結(jié)銀上時(shí)，建議加一點(diǎn)壓力到上界面壓一下；
6.預(yù)烘階段：150度20-30分鐘，界面是銅的基底建議氮?dú)獗Ｗo(hù)（金或者銀除外）；
7.預(yù)壓階段：150度加壓0.5-1MPa，時(shí)間為：1-3秒；
8.本壓階段：220-280度加壓10-30MPa，時(shí)間2-6分鐘；
9.燒結(jié)結(jié)束時(shí)，建議在烘箱中逐步降溫到室溫再把器件拿出。
原文始發(fā)于微信公眾號(hào)（艾邦半導(dǎo)體網(wǎng)）：無(wú)壓燒結(jié)銀和有壓燒結(jié)銀工藝流程區(qū)別
