利用銀鹽燒結接合技術實現大面積銅接合,可望促進次世代半導體的高性能、小型化

 

刊登日期:2022/4/11
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功率半導體製品在組裝之際,基板或散熱器等需要比晶片更大的接合面積。但接合面積越大,在利用銀進行接合時會出現接合材料中的溶劑殘留,或是利用銅進行接合時發生氧化的問題,大阪大學發表與Toppan Forms利用新型銀鹽燒結接合技術,成功地實現了銅基板之間的大面積接合。

此次研究團隊則將印刷電子領域所使用的銀鹽油墨應用做為接合劑。銀鹽油墨是為在紙類、塑膠等物體上形成配線而開發的材料,由不易殘留雜質的成分組成。研究團隊將銀鹽油墨予以乾燥後施加熱壓,進而成功地實現了大面積(35×35 mm)的銅板接合。

接合強度為50 MPa以上,是焊接強度的2倍以上。此外,透過前處理(乾燥)條件的最佳化,銀燒結層變得更緻密,進而抑制了氧侵入內部,銅的接合界面未被氧化且呈現金屬接合狀態。

若能將同樣擁有高熱傳導率的銅與銀予以大面積接合的話,汽車、電氣化鐵路、通訊、再生能源等領域使用之功率轉換器產生的熱能將可有效率地散發出去,進而防止設備故障並減少冷卻所需的能源。此外,新技術無須藉由鍍銅處理,即可在一般環境(大氣)下實現接合,將可有助於簡化接合製程。


資料來源: https://www.atpress.ne.jp/releases/300826/att_300826_1.pdf
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