優勢產品:燒結銀、無壓燒結銀,有壓燒結銀,半燒結納米銀膏、納米銀導電墨水、導電膠、導電銀漿、導電油墨、銀/氯化銀、納米銀漿、可拉伸銀漿、燒結銀膜、納米焊料鍵合材料、UV銀漿、光刻銀漿、UV膠、導熱絕緣膠、DTS預燒結銀焊片、導電銀膜、銀玻璃膠粘劑,納米銀膠、納米銀膏、可焊接低溫銀漿、高導熱銀膠、導電膠等產品,擁有完善的納米顆粒技術平臺,金屬技術平臺、樹脂合成技術平臺、同位合成技術平臺,粘結技術平臺等。
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燒結銀常見問題及解決方案
燒結銀作為一種高性能電子封裝材料,廣泛應用于功率模塊、醫療電子等領域,但在實際應用中常面臨工藝適配性、可靠性及成本等問題。善仁新材結合400多家客戶的行業實踐和經驗,總結常見問題及優化方案,供方家參考。
一、燒結層空洞問題
原因分析:
材料分布不均或銀粉粒徑過大(>1μm),導致燒結過程中原子擴散不充分。
涂覆工藝不當,如厚度不均、氣泡混入或燒結溫度/壓力參數不合理。
解決方案:
1優化材料配方:選用粒徑≤1μm的高純度銀粉配置的燒結銀AS9335,減少粗顆粒導致的致密度不足。
2工藝參數控制:
采用階梯升溫,如5℃/min至130-220℃,以促進原子擴散。
涂覆時確保厚度均勻,推薦10-100μm,避免氣泡產生。
3導氣槽設計:大面積粘結時,在界面開導氣槽以排出揮發性成分。
二、連接層可靠性不足
表現:高溫循環后開裂、剪切強度下降。
原因:
燒結層與基板熱膨脹系數(CTE)不匹配,導致熱應力累積。
環境濕度或污染物影響銀層結合力。
解決方案:
1材料適配:選擇與基板CTE匹配的燒結銀,如AS9335和陶瓷基板需CTE差值較小。
2增強工藝:
采用雙面燒結技術或增加燒結層厚度,推薦≥100μm以提高機械強度。預處理銀層表面,提升結合力。
3環境控制:燒結銀儲存于-20℃低溫,濕度≤40%的環境,避免燒結銀氧化。
三、高輔助壓力損傷芯片
問題:傳統燒結需>20MPa高壓導致芯片應力開裂。
解決方案:
選用低壓力燒結銀材料,如SHAREX AS9338無壓低溫燒結銀,支持無壓低溫燒結,兼容精密芯片封裝。
結合預壓工藝,如130℃下0.5-1MPa預壓,減少燒結階段壓力需求。
四、燒結溫度與能耗過高
原因:傳統燒結溫度需250℃以上,增加能耗及基板熱損傷風險。
解決方案:
1低溫燒結材料:采用低溫燒結銀AS9335X1,燒結溫度可降至165℃;AS9338燒結銀,燒結溫度130℃。
2工藝優化:
氮氣保護下預烘,如90℃×30min去除溶劑,減少高溫燒結時間。
空氣燒結技術,如AS9335X3降低對惰性氣氛的依賴。
五、材料性能虛標與兼容性問題
表現:導熱系數不達標、與鍍層發生化學反應。
解決方案:
1嚴格選型:要求供應商提供第三方檢測報告,比如AS9376燒結后銀含量≥98%,導熱系數≥260W/m.k。
2兼容性測試:
驗證銀膏與基板,如DBC、AMB及芯片鍍層如Au/Ni/Au的界面反應,避免銀遷移導致絕緣失效。
小批量試產測試剪切強度要≥30MPa及熱循環可靠性:-40℃-125℃循環。
六、儲存與施工不當
問題:銀膏吸潮、結塊或涂覆不均。
解決方案:
1儲存規范:-20℃密封保存,開封后24小時內用完,避免溶劑揮發。
2施工控制:回溫至室溫(25±3℃)后均質機攪拌,確保均勻性;使用萬級潔凈室操作,避免灰塵污染。
總之,善仁新材建議:燒結銀的工藝適配性、材料性能及環境控制是核心挑戰。通過材料選型優化如低壓力銀漿、納米銀復合、工藝參數精細化如階梯升溫、壓力控制及嚴格品控如兼容性測試、儲存規范,可顯著提升可靠性。
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