北京飞驰科学仪器有限公司
    FRITSCH飞驰仪器球磨-制备新型银铟合金胶材料

    烧结银胶在半导体中使用广泛,其应用主要集中于高功率、高温、高可靠性场景,如光电子器件封装、航空航天、汽车电子等领域。

    161509_271165_gsdt.png
     

    但是,在高温的严苛环境下,烧结银胶仍有着严重的孔洞以及氧化问题,最终导致接点劣化。现在,利用行星式球磨机所提供的机械合金技术,制备出新型的银铟合金(Ag-In alloy)胶。银铟合金具有更优的熔融态流动性,可填充微小间隙,减少界面空洞;且由于铟的加入,可抑制银的硫化/氧化,在高温高湿环境中具备更强的抗腐蚀性。

     

    Ag-In合金制备方法

    161546_653432_gsdt.png

    行星式球磨机

    PULVERISETTE 7 加强型



    设备:行星式球磨机PULVERISETTE 7 加强型

    研磨材质:氧化锆

    样品:A:银粉B:银粉+20%铟粉

    球料比:7.51

    转速:600rpm

    时间:10h

    将罐内样品以500目过筛后,再制备成黏着胶。

     

    SEM/TEM 结果

    161653_075722_gsdt.jpg
     

    (a)处理前 Ag    

    162133_492018_gsdt.jpg

    b)处理前 In 粉   

    162203_259897_gsdt.jpg

    c)处理后 Ag 样品

    162230_050421_gsdt.jpg
      

    d)处理后 Ag-In 样品

    162415_598306_gsdt.jpg
     

    研磨后得到的合金具有纳米晶nanocrystalline结构。

     

    推测此结构来自于行星式球磨机持续提供给AgIn粉末的高能量,造成大量的晶粒边界累积而成。

     

    粒径分布 结果

    162638_785708_gsdt.png
     

    经过研磨之后的Ag-InAg,粒径明显均得到明显细化。以主要的粒径成分来看,分别从28μm细化至13μm以及约6μm。由于Ag/In粉本身具有延展性,故在研磨过程会产生冷焊效应,造成明显的团聚,可通过添加适当的硬脂酸来有效地抑制。

     

    剪切力测试 结果

    162611_818193_gsdt.jpg
     

    所有测试均在300℃的高温下进行,上图为在高温存储时间50h100h1000h2000h四个阶段的材料剪切力变化趋势。

     

    •  纯银胶因为孔洞小于铜金属所需的扩散路径,虽然没有产生Cu2O的问题,但无法避免孔洞随着HTS时间增加而扩大的现象,因此在机械性质上不稳定,高温稳定度也不理想。•  20MPa条件下的Ag-In胶由于较高的键合压力,改善了铜扩散的问题,并且In本身可抑制孔洞扩大的现象,在元件特性上有明显提升。•  通过 FRITSCH 的高能行星式球磨机,创造了一种崭新的机械合金方法,利用此方法得到的组件,在界面空洞控制、机械柔性与抗热疲劳、长期化学稳定性等方面,具有更强的性能,在半导体相关材料的研发上拥有极高的潜力。


联系电话
关闭
请拨打厂商400电话进行咨询
中国粉体网认证电话
请放心拨打。(暂不支持短信)
立即拨打