產(chǎn)品名稱：納米銀燒結(jié)爐（納米銀壓力燒結(jié)）

產(chǎn)品型號(hào)：ZXHP-0021D

1.納米銀燒結(jié)爐簡(jiǎn)介

ZXHP-0021D納米銀燒結(jié)爐是蘇州中芯啟恒科學(xué)儀器有限公司獨(dú)立開發(fā)，專門用于納米銀燒結(jié)工藝的加工設(shè)備。納米銀低溫?zé)Y(jié)，是一種具有廣闊發(fā)展前景的互連技術(shù)。納米銀作為一種綠色無污染材料，燒結(jié)溫度低，熔點(diǎn)高，有著良好的導(dǎo)電、導(dǎo)熱等諸多優(yōu)良性能，受到功率電子封裝領(lǐng)域業(yè)內(nèi)人士的廣泛關(guān)注，是功率電子封裝領(lǐng)域的理想連接材料。與軟釬焊和粘合劑不同的是，這種新技術(shù)一般是基于低于 300℃的銀粉燒結(jié)技術(shù)，具有良好的可靠性，燒結(jié)后形成的致密化銀，熔點(diǎn)為 960℃，遠(yuǎn)高于焊接溫度，可以反復(fù)燒結(jié)，尤其適用于溫度高、密度大、功率大的電子封裝。

ZXHP-0021D納米銀燒結(jié)爐可廣泛用于大功率半導(dǎo)體元器件封裝，如SiC芯片納米銀燒結(jié)封裝、大功率LED納米銀燒結(jié)封裝、高壓大功率壓接型IGBT器件納米銀燒結(jié)封裝等。大功率半導(dǎo)體元器件，有著耐高溫、功率大、功耗低、頻率高，在嚴(yán)峻的工作環(huán)境下仍然有著優(yōu)良的工作能力和轉(zhuǎn)換性能等眾多優(yōu)點(diǎn)，受到了業(yè)界人員的廣泛親睞。然而傳統(tǒng)的功率半導(dǎo)體互連技術(shù)，通常是采用無鉛釬料或 Sn 基含鉛這種熱界面材料將熱沉襯底和器件的另一個(gè)端面緊緊地貼合在一起，通過鍵合技術(shù)將鋁線或金線鍵合在另外一個(gè)端面上，這種方法卻不適合高溫工作條件下的大功率器件，其主要原因是缺乏可靠性。Sn 基釬料在大溫變的條件下容易發(fā)生蠕變，極易造成焊點(diǎn)失效。另外，Sn 釬料其熔點(diǎn)較低，無法滿足大功率半導(dǎo)體芯片在較高溫度下工作的可靠性。合金釬焊時(shí)存在熱應(yīng)力大，容易造成半導(dǎo)體及其元器件由于不匹配的熱膨脹系數(shù)，產(chǎn)生失效。納米銀燒結(jié)技術(shù)是適用于大功率器件的界面互連技術(shù)之一，具有傳統(tǒng)功率粘結(jié)材料的優(yōu)點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)器件在嚴(yán)峻環(huán)境中的長期可靠性工作。

ZXHP-0021D納米銀燒結(jié)爐的工作原理：一般將燒結(jié)過程分成三個(gè)階段，初始階段、中間階段以及最終階段。由于各個(gè)階段間是相互相關(guān)聯(lián)系的，所以它們之間并沒有十分明確的界限。

燒結(jié)開始的階段納米銀焊膏本身表現(xiàn)為銀層收縮并且密度變大，其原因是由于納米銀顆粒經(jīng)燒結(jié)力驅(qū)動(dòng)進(jìn)行旋轉(zhuǎn)或者滑移，進(jìn)而進(jìn)行重新排列，直至顆粒運(yùn)動(dòng)到更加穩(wěn)定的位置。通過顆粒的這種運(yùn)動(dòng)，提高了密度以及收縮的發(fā)生，顆粒之間的接觸變得頻繁，從而使得顆粒間形成頸，又通過氣相傳輸、互相擴(kuò)散、粘性流動(dòng)以及塑性流動(dòng)進(jìn)一步促使頸的形成和長大，直到頸的半徑增長至顆粒半徑的 0.4~0.5 倍為止，通常認(rèn)為初始階段到此時(shí)為止就結(jié)束了。 隨著頸的不斷長大和聚集，就會(huì)在銀層中形成一些空洞，在界面能和表面能的作用下，空洞逐漸變得穩(wěn)定且形狀不再改變，這時(shí)就是納米銀燒結(jié)過程的中間階段。盡管進(jìn)入中間階段，但此時(shí)銀層的密度依舊很小，空洞與空洞是相互連接和貫通的。 隨著燒結(jié)的繼續(xù)，燒結(jié)就進(jìn)入了最終階段，此時(shí)，空洞的橫截面積逐漸變小，直至變得不穩(wěn)定被分割，最終，銀層經(jīng)過致密化密度變得很大，達(dá)到理論中的密度，燒結(jié)便停止了。

2.納米銀燒結(jié)爐產(chǎn)品特點(diǎn)

(1) 使用的PID恒溫控制加熱技術(shù)，溫度控制精確，溫度采樣頻率為0.1s，溫度準(zhǔn)確穩(wěn)定；

(2) 目標(biāo)壓力值可直接輸入數(shù)值，系統(tǒng)自動(dòng)檢測(cè)并調(diào)整控制壓力；

(3) 壓力傳感器反饋調(diào)節(jié)，實(shí)現(xiàn)對(duì)壓力的精確控制；

(4) 壓力精確可調(diào)，針對(duì)不同的材料選用不同的壓力；

(5) 采用航空鋁加熱工作平臺(tái)，上下面平整，熱導(dǎo)速度快，溫度均勻；

(6) 上下板加熱面積大，滿足常用芯片尺寸；

(7) 自動(dòng)降溫系統(tǒng)，采用風(fēng)冷降溫，降溫速率均勻，有利于獲得較好的封裝效果（預(yù)留水冷接口，可以滿足急速降溫工藝需求）；

(8) 采用的真空熱壓系統(tǒng)，在保證芯片不損壞的情況下大幅度提高封裝成功率。

(9) 具備手動(dòng)模式和自動(dòng)模式兩種操作模式，自動(dòng)模式可保存20組參數(shù)，每組可設(shè)置10段控溫參數(shù)，方便客戶操作，提高封裝效率。

3.納米銀燒結(jié)爐性能參數(shù)