Ag-Pd纳米合金低温连接及其抗电化学迁移性能

• 作者: 贾强 王文淦 阿占文 邓钟炀 冯斌 刘磊
• 来源期刊: 中国激光
• 关键词: 激光技术 纳米合金 低温烧结 电子封装 电化学迁移
• 年，卷（期）: 2021,（8）
• 所属期刊栏目: 课题二 激光制备纳米材料/结构及其用于低温连接的技术与装备及应用|Task 2 Laser Fabricating Technology and Equipment of Nanomaterials and Nanostructures and Their Applications in Low Temperatu
• 页码范围: 161-168
• 页数: 8页
• 分类号: TH142.2
• 语种: 中文
• DOI: 10.3788/CJL202148.0802014

摘要

纳米银焊膏能够实现低温连接、高温服役,同时具有优异的导电、导热性能,其缺点是非常容易发生电化学迁移.本文采用脉冲激光沉积成功制备了完全互溶的Ag-10％ Pd纳米合金,并将其用于SiC芯片的封装互连,旨在提高纳米颗粒烧结层的抗电化学迁移能力,同时保持纳米颗粒的低温烧结特性.研究表明,采用Ag-10％ Pd纳米合金烧结连接SiC芯片及镀银的直接覆铜基板(DBC),在250℃的温度下可以实现剪切强度为21.89 MPa的接头,达到了美国军标MIL-STD-883K的要求(7.8 MPa).Ag-Pd纳米合金抗电化学迁移能力是同等条件下纯银的4.3倍.在Ag-Pd纳米合金中,银离子的析出受到PdO的阻碍,迁移产物呈云雾状分布,有效延长了电极的短路时间.脉冲激光沉积Ag Pd纳米合金的烧结避免了传统银、钯颗粒直接混合方法后续高达850℃的合金化过程.Ag-Pd纳米合金作为封装互连材料是实现低温连接的有效保证,并有望为功率电子器件的高可靠性封装提供解决方案.