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納米銀燒結(jié)基板的低溫制造工藝及其性能對比

  • 2025-04-03 09:13:00
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1. 納米銀燒結(jié)技術(shù)概述

納米銀燒結(jié)是一種低溫?zé)Y(jié)技術(shù),最早在20世紀80年代末期被研究出來。該技術(shù)通過在較低溫度(通常低于300℃)下對納米銀顆粒進行加熱和加壓,使其形成微觀多孔狀結(jié)構(gòu),從而實現(xiàn)功率半導(dǎo)體器件與基板的互連。這種技術(shù)具有以下特點:

- 低溫?zé)Y(jié):僅需200℃左右的溫度即可完成燒結(jié),顯著降低了對熱敏感部件的損傷風(fēng)險。

- 高導(dǎo)熱率:燒結(jié)后的銀層導(dǎo)熱率可達到240 W/m·K,甚至更高。

- 高導(dǎo)電性:銀的導(dǎo)電性能優(yōu)異,燒結(jié)層具有良好的電學(xué)性能。

- 環(huán)境友好:不含鉛、鎘等有害元素,符合環(huán)保要求。

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 2. 低溫?zé)Y(jié)技術(shù)與傳統(tǒng)高溫陶瓷基板的對比

傳統(tǒng)高溫陶瓷基板(如Al?O?和AlN)通常需要在800℃以上的高溫下燒結(jié),而納米銀燒結(jié)技術(shù)則可以在200℃左右完成燒結(jié)。以下是兩者在導(dǎo)熱和導(dǎo)電性能方面的對比:

 

| 參數(shù)       | 納米銀燒結(jié)基板 | 傳統(tǒng)高溫陶瓷基板 |

| 燒結(jié)溫度   | 200℃左右          | >800℃              |

| 導(dǎo)熱率     | 240 W/m·K         | 20-200 W/m·K       |

| 導(dǎo)電率     | 高導(dǎo)電性          | 較低導(dǎo)電性         |

| 機械強度   | 高                | 較低               |

| 抗熱疲勞性 | 優(yōu)異              | 較差               |

 

 3. 納米銀燒結(jié)技術(shù)在PCB制造中的應(yīng)用

納米銀燒結(jié)技術(shù)在PCB制造中具有廣泛的應(yīng)用前景,特別是在高功率密度和高可靠性要求的領(lǐng)域:

- 高導(dǎo)熱性:能夠有效降低PCB的熱阻,提高散熱性能,適用于大功率器件的封裝。

- 高導(dǎo)電性:確保電路的高效傳輸,減少能量損耗。

- 低溫制造:減少對基板材料的熱損傷,延長設(shè)備壽命。

- 環(huán)保性:符合現(xiàn)代電子制造的環(huán)保要求。

 

 4. 未來發(fā)展方向

納米銀燒結(jié)技術(shù)在PCB制造中的應(yīng)用仍需進一步優(yōu)化,特別是在以下幾個方面:

- 工藝改進:提高燒結(jié)過程的穩(wěn)定性和一致性,降低生產(chǎn)成本。

- 材料創(chuàng)新:開發(fā)新型納米銀材料,進一步提升導(dǎo)熱和導(dǎo)電性能。

- 應(yīng)用擴展:探索納米銀燒結(jié)技術(shù)在更多領(lǐng)域的應(yīng)用,如航空航天、汽車電子等。

 

納米銀燒結(jié)技術(shù)作為一種低溫制造工藝,具有顯著的性能優(yōu)勢,特別是在導(dǎo)熱和導(dǎo)電性能方面優(yōu)于傳統(tǒng)高溫陶瓷基板。其在PCB制造中的應(yīng)用前景廣闊,未來的研究和開發(fā)將進一步推動該技術(shù)的普及和應(yīng)用。