在 NEDO(新能源和工業技術開發組織)項目中,大阪大學和 DENSO 公司宣布發現了鍵合材料的自癒現象,有望提高 SiC(碳化矽)功率半導體的長期可靠性。 。

 功率半導體是用於電力轉換器等的半導體,據信應用產品中的故障主要原因是接頭的剝離。 NEDO一直在開發一種銀燒結材料作為接合材料,其具有比一般焊料材料更優異的電氣性能和熱性能,但剝離壽命短是其實際應用中的一個問題。

使用微米級和亞微米級的晶片,在空氣中、250℃的低溫下進行30分鐘的接合工藝,獲得晶片黏接接合結構(由不同材料製成的功率半導體與支撐基板之間的接合結構) 。大小混合銀顆粒漿料。Masu。這種銀漿燒結鍵合方法比傳統鍵合製程更容易操作,原料便宜得多,強度超過40 MPa(高於焊料連接),導熱係數超過150 W/mK(超過5倍)具有可在無壓或1MPa以下的低壓下進行加工的優點。

 實驗中,在銀燒結材料樣本上切出一個V形凹槽,透過施加輕微的拉伸載荷,在凹槽的尖端產生尖銳的裂縫。將此試驗片在大氣中保持在200℃和300℃,以調查裂紋尖端的變化和試驗片的拉伸強度的變化。

 使用掃描電子顯微鏡(SEM)觀察表明,當保持在200°C時,裂紋閉合併開始部分粘合,而在300°C時,裂紋廣泛閉合,證實了裂紋明顯的自愈現象。 。此外,當檢查引入裂紋的試驗片的拉伸強度的變化時,發現在高溫下保持100小時後,其達到與幾乎沒有引入裂紋的試驗片相同的水平。

 這種銀燒結材料的結合層在高溫設備運作環境下出現的裂縫會自我修復的現象,據說大大增加了SiC功率半導體在汽車領域的適用性。

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