导电银胶及其制备方法和微电子功率器件
成果类型:: 发明专利
发布时间: 2023-07-01 11:46:39
随着微电子技术的飞速发展和应用前景的日益广阔,对集成电路集成度的要求必然会越来越高,电子系统的大部分功能都开始向单芯片集成,发热量也逐渐增大,尤其是IGBT模块中的功率芯片,随着功率的增加和尺寸的缩小,芯片的电路温度不断上升,因而需要将芯片装配在热沉材料上以提高散热效率。功率芯片与热沉的装配一般采用铅锡(63Sn/37Pb)或金锡(20Sn/80Au)焊接,由于环境保护的需要,在世界范围内已经禁止使用铅锡焊料;金锡焊料成本高,焊接温度高达300℃,则对芯片等材料要求严格,使其应用范围受到很大限制。
本发明实施例单组分耐高温导电银胶以环氧树脂和氰酸酯树脂按照其含量复配,共同构成本发明实施例单组分耐高温导电银胶的基础树脂组分,该两树脂组分能够发挥增效作用,有效降低本发明实施例单组分耐高温导电银胶的粘度。另外,将氰酸酯引入到环氧树脂体系中,当本发明实施例单组分耐高温导电银胶固化过程中,环氧树脂和氰酸酯树脂反应生成高密度的三嗪杂环结构,提高树脂的交联密度使得胶体热分解温度高达380℃,而且不含溶剂组分。同时还具有较高的粘结强度和耐热性能,有效解决了现有导电胶连接技术中出现红区的问题,有效提高了功率器件及产品的封装质量和可靠性。
本发明实施例单组分耐高温导电银胶制备方法按照其顺序将各组分进行混料处理,其分散体系均匀,性能稳定,无需额外添加溶剂组分,尤其是使得基础树脂组分及其银粉等能够有效混合均匀,从而使得基础树脂组分有效发挥增效作用,赋予本发明实施例单组分耐高温导电银胶具有低的粘度,具有良好的流动性,并经固化后使得胶体热分解温度高达380℃。经过脱泡处理后,能使得本发明实施例单组分耐高温导电银胶施胶封装过程中,无气泡,避免填充空洞的出现。
本发明实施例微电子功率器件由于是采用本发明实施例单组分耐高温导电银胶封装而成,因此,能有效保证点胶均匀,封装质量高,从而有效提高了微电子功率器件加工性、可靠性,并延长了其使用寿命。
技术合作
为了确定本实施例制备的导电银胶的工作性能,我们对以上述实施例1-5提供的单组分导电银胶几组样品进行了一系列系统的测试分析。测试项目如表1,各项测试方法均是按照本行业公知遵行的方法。测试结果如表1所示。
表l是按实施例1~5所制备导电胶的性能测试结果。
从表1中,我们可以发现所有样品粘度适中,均具有良好的操作性,在170℃/60min固化后的导电银胶样品的体积电阻率都在l0
-4
Ω·cm数量级上,冷热冲击对体系粘结强度基本没有影响,且高温和湿热老化后粘结强度也没有明显的下降,说明本实施例的中所制得的导电银胶具有十分优异的工作特性,适合半导体芯片的粘结与固定。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已,并不用以限制本发明,凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。