半导体封装测试展|高功率半导体用纳米银焊膏

半导体封装测试展了解到，第3代半导体作为核心组件，赋予电子器件更紧凑的设计、更高的频率和功率，使其在射频、微波电子、能源转换与储存、雷达和通信等领域展现出广泛的应用潜力。然而，这类高性能电子器件对封装材料的导电性、导热性和机械强度提出了更高要求。纳米银焊膏凭借其优异的低温烧结性能和在高温条件下的卓越表现，受到了广泛关注。然而，目前国内银粉及银焊膏的质量仍然相对较低，研发过程缺乏理论支持，主要依赖进口材料。本文综述了基于高功率半导体应用的纳米银焊膏的研究进展，包括液相化学还原法合成纳米银粉的工艺、纳米银焊膏的烧结机理、影响其性能的因素及其控制方法，旨在为国内相关研发和生产提供参考与支持。

第3代半导体材料如碳化硅（SiC）和氮化镓（GaN），相较于前两代半导体，具有更宽的禁带宽度、更高的电子迁移率及更高的饱和速率，广泛应用于电力电子、汽车电子、航空航天和军工等领域。特别是在军工和航天领域，芯片需在高频率、高功率和高温环境下工作，功率芯片封装材料因此需具备优异的机械强度、导热性、导电性及高温循环下的稳定性等。

半导体封装测试展了解到，传统的芯片封装大多使用焊料回流焊接技术，然而含铅焊料有毒且无铅焊料难以应对高温环境，因此亟需新的封装材料。纳米金属颗粒烧结技术因其环保性和优异性能而受到重视。目前，电子行业中主要的导电填料有金、银和铜。金虽性能优越，但价格昂贵；铜易氧化，影响使用寿命；相比之下，银不仅氧化速度慢，而且导电、导热性能优异，广泛应用于导电填料中。

纳米银焊膏作为新兴封装互连材料备受关注。由于纳米银颗粒具备尺寸效应，在远低于块体银熔点的温度下即可实现冶金连接和组织致密化，甚至能够在低温下实现无压烧结。同时，其烧结后的组织致密性使其在高温下仍然具备优良的机械、导电和导热性能。

半导体封装测试展了解到，目前，国内生产的银焊膏产品多集中在中低端领域，而高端焊膏市场（如芯片封装、太阳能电池等高性能元件的互连）主要由汉高、阿尔法、贺利氏等外资企业主导。贺利氏生产的纳米银焊膏广泛应用于半导体封装和电子连接领域，推出了mAgic DA295A低温无压烧结银和mAgic PE338有压烧结银等产品。这些产品在导电性和稳定性方面表现出色，固化温度、电阻率和热导率等关键参数优异，满足了高性能电子器件的需求。

文章来源：半导体材料与工艺