无压烧结银-镍互连IGBT电源模块的力、热和电性能

作者：王美玉; 梅云辉; 李欣; 郝柏森

来源：电源学报, 2021, 1-9.

• 半导体封装
• IGBT电源模块
• 镀镍基板
• 无压低温烧结银
• 多尺度银焊膏

作为一种应用广泛的基板金属镀层，镍在烧结过程中易发生氧化，形成烧结银-镍高性能互连接头较为困难，相关研究报道较少。本文提出了一种多尺度银焊膏互连材料和烧结银-镍无压互连工艺，研究了在220～300℃烧结10～60 min的温度和时间对烧结银-镍互连封装的IGBT电源模块的力、热和电性能的影响。研究结果表明，得益于多尺度银焊膏的致密堆积烧结，在270～300℃高温烧结30～60 min时镍氧化减缓，在270℃无压烧结30min互连的芯片抗剪切强度在40MPa以上，热阻和静态电特性与仿真结果和IGBT芯片数据手册差异性<0.5%，表明无压烧结银-镍互连IGBT芯片具有较高的连接强度、导热和导电性能，可以满足半导体电源模块的互连封装要求。

• 单位
  南京电子技术研究所; 材料科学与工程学院; 天津大学; 中国电子科技集团公司