由于现有封装技术的限制,特别是芯片与基板的互连技术,例如银浆、聚合物材料,软钎焊等互连技术由于焊料合金的低熔点、环氧树脂的低温分解等原因,使其不能在高温环境下可靠工作,导致限制电力电子系统性能和可靠性的瓶颈从半导体芯片转移到了封装技术上来。
近年来以善仁新材开发的纳米烧结银技术为代表的低温连接技术是目前功率器件朝耐高温、高可靠性应用发展的主要趋势,其基本原理是利用纳米尺度下金属颗粒的高表面能、低熔点特性来实现芯片与基板的低温低压烧结互连。
其一为改变芯片尺寸,好控制在5×5 mm2以内;其二是在烧结银中添加“特殊物质”。善仁新材公司通过控制烧结温度、温升速度、烧结时间研究出一种烧结方法,在针对10×10mm2的大面积连接时,既降低了烧结温度,又将烧结后的剪切强度提升至50MPa左右。