Ag-In复合焊膏的高温抗电化学迁移行为

TG492; 低温烧结纳米银焊膏具有优越的热、电和力学性能,成为宽禁带半导体器件封装互连的关键材料之一,高服役温度下,烧结银的氧化和分解会引起电化学迁移的发生,可能导致电子器件的短路失效.在纳米银焊膏中添加氧亲和力更高的铟颗粒,采用竞争氧化的思路可以抑制烧结银的电化学迁移.与烧结纳米铟焊膏(382 min)相比,烧结Ag-3In和Ag-5In(质量分数,%)焊膏的电化学迁移寿命提高至 779 和 804 min,提高约 1倍;分析了铟粉对烧结银在高温干燥环境中电化学迁移失效的抑制机理.服役过程中,铟颗粒优先于银颗粒与氧气发生反应生成In2O3,从而抑制了烧结银的氧化、分解和离子化过程,显著提高...

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Published in焊接学报 Vol. 44; no. 12; pp. 63 - 69
Main Authors 张博雯, 王微, 冯浩男, 赵志远, 鲁鑫焱, 梅云辉
Format Journal Article
LanguageChinese
Published 天津工业大学,天津, 300387 01.12.2023
Subjects
纳米银焊膏
packaging reliability
封装互连可靠性
electrochemical migration
anti-electromigration of Ag-In paste
nano-silver paste
电化学迁移
抗电迁移Ag-In焊膏
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ISSN0253-360X
DOI10.12073/j.hjxb.20230613009

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Summary:TG492; 低温烧结纳米银焊膏具有优越的热、电和力学性能,成为宽禁带半导体器件封装互连的关键材料之一,高服役温度下,烧结银的氧化和分解会引起电化学迁移的发生,可能导致电子器件的短路失效.在纳米银焊膏中添加氧亲和力更高的铟颗粒,采用竞争氧化的思路可以抑制烧结银的电化学迁移.与烧结纳米铟焊膏(382 min)相比,烧结Ag-3In和Ag-5In(质量分数,%)焊膏的电化学迁移寿命提高至 779 和 804 min,提高约 1倍;分析了铟粉对烧结银在高温干燥环境中电化学迁移失效的抑制机理.服役过程中,铟颗粒优先于银颗粒与氧气发生反应生成In2O3,从而抑制了烧结银的氧化、分解和离子化过程,显著提高了烧结银的电化学迁移失效时间,与此同时,与烧结银焊膏相比,烧结Ag-1In与Ag-3In(质量分数,%)焊膏的抗剪强度分别提升了 30.92%和 32.37%.结果表明,纳米铟粉的引入可以显著提高烧结银的电化学迁移寿命.
ISSN:0253-360X
DOI:10.12073/j.hjxb.20230613009