在NEDO(新能源和工業技術開發機構)項目中,大阪大學和電裝株式會社宣布,他們發現了可以預期提高SiC長期可靠性的鍵合材料的自愈現象(碳化矽)功率半導體...

 功率半導體是用於功率轉換器等的半導體,其應用產品的主要失效原因是接頭剝落。 NEDO一直在開發一種銀燒結材料,它比一般的焊錫材料具有更好的電氣和熱性能作為接合材料,但在實際使用中存在剝離壽命短的問題。

採用微米級和亞微米級混合銀粒子漿料,在250℃的低溫空氣中通過鍵合工藝獲得芯片貼附的鍵合結構(不同材料的功率半導體與支撐基板的鍵合結構) °C 30 分鐘。增加。這種银浆燒結連接方式比常規連接工藝更容易處理,原材料便宜很多,強度40MPa以上(高於焊錫連接),導熱係數150W/mK以上(5倍以上)比焊料). 具有可以在不加壓或1MPa以下的低壓下進行加工的特點。

 實驗中,在銀燒結材料試片上開一個缺口,形成一個V型槽,並施加輕微的拉伸載荷,在缺口尖端引入一個尖銳的裂紋。將該試片在大氣中保持在200℃和300℃,研究裂紋尖端的變化和試片的抗拉強度的變化。

 用SEM(掃描電子顯微鏡)觀察證實,當保持在200°C時,裂紋閉合併開始部分粘合,並且在300°C的溫度下裂紋廣泛閉合,證實了裂紋的明顯自愈現象。另外,對產生裂紋的試驗片的抗拉強度的變化進行了研究,結果與在高溫下保持100小時後幾乎沒有產生裂紋的試驗片相同。

 這種現像是在高溫設備運行環境下,銀燒結材料的結合層產生的裂紋會自我修復,據說SiC功率半導體在汽車領域等領域的適用性大大增強。

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