面向功率器件封装的纳米铜烧结连接技术研究进展

作     者：马立民 鲁子怡 贾强 王乙舒 张宏强 周炜 邹贵生 郭福 Ma Limin;Lu Ziyi;Jia Qiang;Wang Yishu;Zhang Hongqiang;Zhou Wei;Zou Guisheng;Guo Fu

作者机构：北京工业大学材料与制造学部北京100124 北京航空航天大学机械工程及自动化学院北京100191 清华大学机械工程系北京100084 北京联合大学机器人学院北京100101 

出 版 物：《稀有金属材料与工程》 (Rare Metal Materials and Engineering)

年 卷 期：2024年第53卷第1期

页      面：296-320页

核心收录：

学科分类：080503[工学-材料加工工程] 08[工学] 0805[工学-材料科学与工程（可授工学、理学学位）] 0802[工学-机械工程] 080201[工学-机械制造及其自动化] 

基　　金：国家自然科学基金(52205324,52075287) 北京市教委-市基金联合资助项目(KZ202210005005) 

主　　题：功率器件 第三代半导体 芯片封装 纳米铜颗粒 低温烧结连接 可靠性 

摘      要：随着第三代半导体SiC和GaN的快速发展,传统的Si基器件用封装材料已不能满足功率器件在高功率密度和高温环境下可靠服役的需求。纳米铜烧结连接技术不仅能够低温连接、高温服役,同时具有优异的导热、导电性能和相对于纳米银较低的成本,在功率器件封装研究领域备受关注,纳米铜焊膏成为最有潜力的耐高温封装互连材料之一。本文从纳米铜焊膏的制备、影响烧结连接接头性能的因素以及接头的可靠性3个方面综述了当前纳米铜烧结连接技术的研究进展,阐明了纳米铜颗粒的氧化行为及对应措施,并重点论述了纳米铜烧结连接接头的高温服役可靠性与失效机理,旨在促进低成本的纳米铜烧结连接技术在高性能、高可靠功率器件封装中的应用。