半烧结胶工艺流程
半烧结胶工艺流程
当谈到高导热芯片贴装选项时，工程师会看到四个基本选项: • 导电芯片粘接膏
• 半烧结芯片粘接膏
• 银烧结膏
• 焊膏
为什么要使用半烧结浆料 对于许多应用，半烧结芯片粘接膏是一个有趣的选择。如下图所示，半烧结(通常也 称为混合烧结)结合了芯片贴装浆料和银烧结浆料的优点。 一方面，它提供了标准导电芯片粘接膏无法达到的更高的热导率，并与在 200°C 无压 力下烧结的能力相平衡。这允许您使用相同固化设备，而无需移动到银烧结所需的设 备。
高导热率芯片贴装选项:芯片尺寸与导热率
加工半烧结贴片膏 一旦工程师决定使用半烧结浆料，问题就转向了工艺。回流炉通常有三种:
• 标准烤箱(简单表示环境中有空气)
• 氮气吹扫烘箱(吹扫含有水分或污染物的空气) • 真空或低压烘箱(去除环境中的空气)
在固化过程中引入氮的主要原因是: 1. 防止氧敏感固化体系的固化抑制
2. 防止Cu引线框在高温下更多氧化。 第一点是针对紫外线和厌氧固化材料，但与包括半烧结材料在内的环氧基系统几乎没 有关系。
第二点也不会影响半烧结产品，因为它们需要在芯片焊盘上镀 Ag 或 Au/PPF。
产品开发部关于 空气 和 N2 对烧结性能影响的进一步评论:
“从目前的所有测试结果来看，我们相信我们的混合烧结材料在 空气 和 N2 气氛下都 能很好地烧结。我们看到一些变化，具体取决于可以双向的应用:
空气 中的 O2 通常会通过在较高温度下更快地分解 Ag 填料上的润滑剂屏障来支持烧 结过程，从而加速 Ag 颗粒接触和扩散
- N2 的流动将有助于去除系统中的挥发物，例如溶剂和低分子树脂，从而支持烧结过 程。在 N2 条件下分解润滑剂可能需要更长的烧结过程才能达到完全烧结
这是空气与氮气吹扫烤箱的对比。现在关于真空烘箱与氮气吹扫烘箱。第一个问题是 为什么还要考虑真空或低压烤箱。真空干燥炉最常用于银烧结膏，因为它有助于更有 效地去除溶剂。这会导致银烧结体的空洞减少，从而降低热导率并产生由过多空洞引 起的可靠性问题。对于溶剂型纯烧结材料，这可能是一个优势，尽管纯烧结材料通常 不适合需要更高 MSL 水平的半导体芯片贴装应用。
对于半烧结工艺，真空烘箱确实会通过以受控方式去除溶剂来改善(减少)潜在的空 洞问题。因为半烧结具有填充这些空隙的树脂，所以空隙通常不会被认为是基于树脂 的半烧结型芯片附着膏的问题。
因此，使用真空或低压干燥箱并没有真正的优势，但也没有已知的缺点。也可以使用 标准回流炉或氮气吹扫炉。 简而言之，半烧结焊膏具有较宽的加工窗口，可以使用标准回流炉进行加工，也可以 使用氮气吹扫或低压干燥炉进行加工。
