基于数据驱动的纳米烧结银内聚力模型参数反演与预测

1

《电子与封装》 2024年第1期86-86,共1页

纳米烧结银具有高熔点、高电导率、高热导率和低温无压烧结等优点,已经在第三代功率半导体封装互连中得到了广泛应用。纳米烧结银对烧结工艺和尺寸高度敏感,因此对纳米烧结银力学性能的反演和精确预测服役寿命是该领域的焦点问题。内聚... 纳米烧结银具有高熔点、高电导率、高热导率和低温无压烧结等优点,已经在第三代功率半导体封装互连中得到了广泛应用。纳米烧结银对烧结工艺和尺寸高度敏感,因此对纳米烧结银力学性能的反演和精确预测服役寿命是该领域的焦点问题。内聚力模型是一种典型的模拟粘结材料失效破坏的方法,已在不同领域得到广泛应用,该方法也能很好地将纳米烧结银的断裂失效考虑为连续的损伤过程,进而应用于复杂条件下功率器件纳米烧结银封装互连层的失效模拟和预测。 展开更多

关键词 纳米烧结 内聚力模型 功率半导体 数据驱动 粘结材料 损伤过程 力学性能 服役寿命

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陶瓷材料纳米烧结研究进展 被引量：14

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作者 雷燕 熊惟皓 《材料导报》 EI CAS CSCD 2003年第5期28-30,共3页

纳米烧结是制造纳米陶瓷材料的关键步骤,其研究对象是纳米尺寸粉体的烧结过程。对纳米陶瓷粉体的烧结理论研究进展进行了综述,归纳分析了不同纳米烧结方法的特点及应用现状,并对今后的研究进行了展望。

关键词 陶瓷材料 纳米烧结 研究进展 纳米陶瓷 致密化 晶粒长大

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功率器件封装纳米浆料材料与低温烧结工艺及机理研究进展

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作者 王一平 于铭涵 +3 位作者 王润泽 佟子睿 冯佳运 田艳红 《电子与封装》 2025年第3期60-77,共18页

随着电力电子器件材料的发展,第三代宽禁带半导体(如SiC和GaN)因其优越的性能而成为功率器件的理想材料。然而,面对大功率和高温应用的挑战,传统的锡基封装材料已经难以满足需求,为此,研究者们开始关注可以低温烧结、高温服役的纳米烧... 随着电力电子器件材料的发展,第三代宽禁带半导体(如SiC和GaN)因其优越的性能而成为功率器件的理想材料。然而,面对大功率和高温应用的挑战,传统的锡基封装材料已经难以满足需求,为此,研究者们开始关注可以低温烧结、高温服役的纳米烧结浆料。这些微米、纳米级的铜、银等浆料可以在远低于金属熔点的温度下烧结成具备高熔点、高导热、高性能的焊点结构。从烧结材料、烧结工艺、烧结机理3个方面讨论了近年来用于功率器件封装的烧结浆料的研究进展,具体包括纳米银、纳米铜、铜银复合和其他纳米级烧结材料,以及它们适配的热压烧结、无压烧结、薄膜烧结等工艺,为烧结浆料的进一步发展提供参考。 展开更多

关键词 纳米浆料 烧结 功率器件 电子封装技术 烧结纳米铜

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钼铜载体与铝合金外壳的无压纳米银胶低温烧结强度

4

作者 陈澄 尹红波 +3 位作者 王成 倪大海 谢璐 曾超林 《半导体技术》 CAS 北大核心 2025年第1期95-100,共6页

纳米银胶的烧结温度一般为250℃及以上,而在功率模块装配过程中,多温度梯度装配工艺要求纳米银胶的烧结温度不得超过217℃。使用800HT2V纳米银胶烧结钼铜载体与铝合金外壳,观察了不同烧结温度下纳米银胶装配后的微观形貌,测试了其装配... 纳米银胶的烧结温度一般为250℃及以上,而在功率模块装配过程中,多温度梯度装配工艺要求纳米银胶的烧结温度不得超过217℃。使用800HT2V纳米银胶烧结钼铜载体与铝合金外壳,观察了不同烧结温度下纳米银胶装配后的微观形貌,测试了其装配后剪切强度、热导率的变化,并进行了温度冲击试验。测试结果表明,烧结样品剪切强度均符合标准要求,随着烧结温度的升高,纳米银胶热导率及剪切强度明显提升,且在最高温度200℃下烧结充分,并形成致密的烧结体。在温度冲击试验后烧结样品的剪切强度均有一定程度的下降,最高温度150℃和175℃烧结的纳米银胶烧结样品剪切强度下降超过40%,而最高温度200℃烧结的样品剪切强度只下降21.2%。考虑到功率模块的长期可靠性,纳米银胶推荐使用最高温度200℃烧结。 展开更多

关键词 无压纳米银胶烧结 钼铜载体 铝合金外壳 剪切强度 热导率 可靠性

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基于纳米铜烧结互连键合技术的研究进展 被引量：4

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作者 史铁林 李俊杰 +2 位作者 朱朋莉 赵涛 孙蓉 《集成技术》 2021年第1期3-13,共11页

第三代半导体与功率器件的快速发展对封装互连技术提出了新的需求,纳米铜、银烧结互连技术因其优异的导电、导热、高温服役特性,成为近年来第三代半导体封装进一步突破的关键技术。其中,纳米铜相较于纳米银烧结具有明显的成本优势和更... 第三代半导体与功率器件的快速发展对封装互连技术提出了新的需求,纳米铜、银烧结互连技术因其优异的导电、导热、高温服役特性,成为近年来第三代半导体封装进一步突破的关键技术。其中,纳米铜相较于纳米银烧结具有明显的成本优势和更优异的抗电迁移性能,然而小尺寸铜纳米颗粒的制备、收集与抗氧化性都难以保证,影响了其低温烧结性能与存储、使用的可靠性。该文回顾了近年来面向第三代半导体与功率器件封装的纳米铜烧结技术的最新研究成果,分析了尺度效应、铜氧化物对烧结温度及扩散的影响,总结了键合表面纳米化修饰、铜纳米焊料的制备与烧结键合、铜纳米焊料氧化物自还原等多项技术的优势与特点,展望了烧结铜技术进一步面向产业化应用的研究方向。 展开更多

关键词 第三代半导体 高温服役 纳米铜烧结 互连键合 功率器件封装

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磷酸钙纳米生物材料的合成及烧结研究进展 被引量：1

6

作者 吴亚楠 谢鹏飞 +5 位作者 范洪远 宋平 张勃庆 王亚宁 周长春 张兴栋 《材料导报》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第A02期177-180,184,共5页

纳米磷酸钙陶瓷由于其独特的纳米效应,力学性能和生物活性大幅度提升,成为生物医用材料领域研究热点。纳米磷酸钙陶瓷制备的两大难点在于纳米粉体的合成和陶瓷的烧结。对现有的纳米磷酸钙粉体合成和纳米陶瓷烧结工艺进行了全面的综述,... 纳米磷酸钙陶瓷由于其独特的纳米效应,力学性能和生物活性大幅度提升,成为生物医用材料领域研究热点。纳米磷酸钙陶瓷制备的两大难点在于纳米粉体的合成和陶瓷的烧结。对现有的纳米磷酸钙粉体合成和纳米陶瓷烧结工艺进行了全面的综述,归纳分析了不同过程工艺参数对纳米粉体和陶瓷晶粒的影响,并对今后的研究进行了展望。 展开更多

关键词 生物材料 纳米磷酸钙 粉体合成 纳米陶瓷烧结

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包镍碳纳米管提高烧结银的断裂韧性

7

作者 代岩伟 昝智 秦飞 《电子与封装》 2022年第11期84-84,共1页

纳米烧结银因具有高熔点、高电导率、高热导率和可以低温无压烧结等优点,被广泛认为是当前最适合第三代功率器件互连的候选材料。高温服役下的疲劳断裂失效是影响其封装互连可靠性的关键因素,如何提高烧结银的服役可靠性一直是该领域关... 纳米烧结银因具有高熔点、高电导率、高热导率和可以低温无压烧结等优点,被广泛认为是当前最适合第三代功率器件互连的候选材料。高温服役下的疲劳断裂失效是影响其封装互连可靠性的关键因素,如何提高烧结银的服役可靠性一直是该领域关注的前沿和热点。碳纳米管自发现以来,由于其特殊且优异的结构和力学性能,不仅被广泛用作金属基材料增强相,也被用于制造微电子领域中的场发射器、互连结构及传感器等。 展开更多

关键词 碳纳米管 纳米烧结 场发射器 金属基 微电子领域 断裂韧性 互连结构 力学性能

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纳米材料的加工技术 被引量：21

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作者 李景新 黄因慧 沈以赴 《材料科学与工程》 CSCD 北大核心 2001年第3期117-121,共5页

纳米材料具有奇异结构和特异的功能 ,材料的电学、力学、磁学以及光学性质等发生了巨大的变化。本文综述了纳米材料制备及纳米烧结的方法 ,介绍了纳米材料科学研究的最新研究动向、纳米材料研究过程中遇到问题 ,并对纳米材料研究的发展... 纳米材料具有奇异结构和特异的功能 ,材料的电学、力学、磁学以及光学性质等发生了巨大的变化。本文综述了纳米材料制备及纳米烧结的方法 ,介绍了纳米材料科学研究的最新研究动向、纳米材料研究过程中遇到问题 ,并对纳米材料研究的发展进行了展望。 展开更多

关键词 纳米材料 纳米性能 纳米制备 纳米烧结 加工技术

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基于SVR数据驱动模型的SiC功率器件关键互连结构热疲劳寿命预测研究

9

作者 于鹏举 代岩伟 秦飞 《电子与封装》 2024年第12期14-24,共11页

烧结纳米银的互连可靠性对于SiC模块至关重要。随着人工智能与封装可靠性领域的交叉研究不断深入,发展基于数据驱动的互连可靠性评价方法已经成为该领域研究的前沿问题之一。以典型SiC互连结构为研究对象,将热疲劳寿命作为评价指标,通... 烧结纳米银的互连可靠性对于SiC模块至关重要。随着人工智能与封装可靠性领域的交叉研究不断深入,发展基于数据驱动的互连可靠性评价方法已经成为该领域研究的前沿问题之一。以典型SiC互连结构为研究对象,将热疲劳寿命作为评价指标,通过综合研究芯片尺寸、烧结纳米银层尺寸和力学参数等关键因素,构建了基于支持向量回归(SVR)模型的烧结纳米银热疲劳寿命数据驱动预测模型,并对所提出的数据驱动模型进行综合量化考察和验证。通过研究关键互连参数的相关性矩阵,发现增加烧结银层厚度可以提高互连结构的寿命,而烧结银层弹性模量和SiC芯片厚度对互连可靠性有不利影响,该研究结果可用于指导SiC互连层的优化设计。 展开更多

关键词 封装技术 功率模块 烧结纳米银 疲劳寿命 机器学习

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高温无铅电子封装技术研究进展

10

作者 俞铄城 《固体电子学研究与进展》 CAS 2024年第1期84-91,共8页

针对当前高温功率芯片耐高温封装连接问题,评述了国内外新型无铅高温焊料、纳米颗粒烧结技术、瞬时液相连接和瞬时液相烧结(Transient liquid phase sintering, TLPS)技术的研究现状和动态,分析了各种技术的优缺点。分析发现纳米颗粒材... 针对当前高温功率芯片耐高温封装连接问题,评述了国内外新型无铅高温焊料、纳米颗粒烧结技术、瞬时液相连接和瞬时液相烧结(Transient liquid phase sintering, TLPS)技术的研究现状和动态,分析了各种技术的优缺点。分析发现纳米颗粒材料和TLPS连接技术应用于高温器件封装时具有低温连接、高温服役的显著优势。但纳米颗粒材料烧结过程中存在有机物难以挥发、Cu纳米颗粒易被氧化、Ag纳米颗粒接头中的电迁移等问题;TLPS烧结过程中由于有机粘结剂的挥发以及颗粒物体积收缩,致使接头产生孔洞,导致接头的电导率和热导率降低。这些问题可以通过合金元素的添加、工艺的改进,以及焊料的复合化加以解决,这将推动高温电子封装行业的发展。 展开更多

关键词 高温无铅焊料 纳米颗粒烧结 瞬态液相连接 瞬态液相烧结

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大功率LED封装界面材料的热分析 被引量：21

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作者 齐昆 陈旭 《电子与封装》 2007年第6期8-12,48,共6页

基于简单的大功率LED器件的封装结构,利用ANSYS有限元分析软件进行了热分析,比较了四种不同界面材料LED封装结构的温度场分布。同时对纳米银焊膏低温烧结和Sn63Pb37连接时的热应力分布进行了对比,得出纳米银焊膏低温烧结粘接有着更好的... 基于简单的大功率LED器件的封装结构,利用ANSYS有限元分析软件进行了热分析,比较了四种不同界面材料LED封装结构的温度场分布。同时对纳米银焊膏低温烧结和Sn63Pb37连接时的热应力分布进行了对比,得出纳米银焊膏低温烧结粘接有着更好的热机械性能。 展开更多

关键词 大功率LED 界面材料 热分析 热应力 纳米银焊膏低温烧结

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碳化硅功率模块焊接工艺研究进展 被引量：5

12

作者 李帅 白欣娇 +3 位作者 袁凤坡 崔素杭 李晓波 王静辉 《微纳电子技术》 北大核心 2020年第2期163-168,共6页

碳化硅(SiC)模块的封装技术是目前电力电子行业关注的热点,焊接材料和工艺是影响模块可靠性的关键环节。详细分析了当前国内外业界已使用或正在研究的焊接材料和工艺,包括应用于传统硅(Si)功率模块和SiC功率模块的常规无铅钎料、低温纳... 碳化硅(SiC)模块的封装技术是目前电力电子行业关注的热点,焊接材料和工艺是影响模块可靠性的关键环节。详细分析了当前国内外业界已使用或正在研究的焊接材料和工艺,包括应用于传统硅(Si)功率模块和SiC功率模块的常规无铅钎料、低温纳米银烧结、固液互扩散连接和纳米铜焊膏等。分析了各种工艺的焊接过程、焊层性能及存在的问题,明确了今后SiC功率模块高温封装焊接技术的发展方向,即低温纳米银烧结技术和固液互扩散技术将会是SiC功率模块焊接工艺的优选。 展开更多

关键词 碳化硅(SiC) 功率模块 焊接材料 纳米银烧结 纳米铜焊膏 高温封装

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电子元器件低温焊接技术的研究进展 被引量：4

13

作者 王佳星 姚全斌 +3 位作者 林鹏荣 黄颖卓 樊帆 谢晓辰 《电子与封装》 2022年第9期9-16,共8页

低温焊接技术是实现电子元器件多级封装和高温服役的关键技术之一。针对高可靠电子元器件封装对于低温连接、高温服役的焊接技术的需求,从材料制备工艺、焊料熔点变化和焊接工艺技术等方面对纳米金属颗粒低温烧结、瞬时液相低温烧结和... 低温焊接技术是实现电子元器件多级封装和高温服役的关键技术之一。针对高可靠电子元器件封装对于低温连接、高温服役的焊接技术的需求,从材料制备工艺、焊料熔点变化和焊接工艺技术等方面对纳米金属颗粒低温烧结、瞬时液相低温烧结和颗粒增强低温焊接(烧结)工艺进行了综述。纳米金属颗粒低温烧结工艺形成的焊点稳定服役温度高于300℃,其制备复杂,烧结工艺对焊膏的依赖性较强,进一步优化焊料配方及其烧结工艺为其主流研究方向。瞬时液相低温烧结工艺,通过形成高熔点金属间化合物焊点提高其耐高温性能,其内部组分及耐高温性能对焊接工艺依赖性较强,明确焊点组分以及耐高温性能、焊接工艺为其主流研究方向。颗粒增强低温焊接(烧结)工艺,通过形成高温富集相与金属间化合物提升熔点,回流焊后熔点提升较小,明确其熔点与组分的变化规律为其研究重点。 展开更多

关键词 低温焊接技术 纳米金属颗粒低温烧结 瞬时液相低温烧结 颗粒增强低温焊接

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印刷电子用导电性油墨材料的开发 被引量：2

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作者 蔡积庆(译) 《印制电路信息》 2013年第1期14-19,66,共7页

概述了印刷电子用纳米胶,电极/线路用和接合用金属纳米油墨和无须烧结的Ag纳米粒子技术的开发和应用。

关键词 印刷电子 纳米胶 金属纳米油墨 无须烧结的Ag纳米粒子油墨 印刷专用基材

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