在NEDO(新能源产业技术开发组织)项目中,大阪大学和电装株式会社宣布,他们发现了一种有望提高SiC长期可靠性的接合材料的自愈现象(碳化硅)功率半导体......

 功率半导体是用于功率转换器等的半导体,其应用产品的主要故障原因是接头的剥落。 NEDO 一直在开发一种银烧结材料,它具有比一般焊锡材料更好的电学和热学特性作为接合材料,但剥离寿命短是实际使用中的一个问题。

采用微米级和亚微米级混合银粒子浆料,在空气中250℃低温下通过键合工艺获得晶粒贴合结构(不同材料的功率半导体与支撑基板之间的键合结构) °C 30 分钟。增加。这种银浆烧结连接方法比传统的连接工艺更容易处理,原材料便宜很多,强度40MPa以上(比焊锡连接高),导热系数150W/mK以上(5倍以上)比焊锡)具有可以不加压或在1MPa以下的低压下加工的特点。

 实验中,在银烧结材料试件上开一个缺口,做成V形槽,并施加轻微的拉伸载荷,在缺口的尖端引入一个尖锐的裂纹。将该试验片在大气中保持在200℃和300℃下,研究裂纹尖端的变化和试验片的抗拉强度的变化。

 用SEM(扫描电子显微镜)观察证实,在200°C下保持裂纹闭合并开始部分连接,在300°C下裂纹广泛闭合,证实了明显的裂纹自愈现象。另外,对产生裂纹的试验片的拉伸强度的变化进行调查,结果与高温保持100小时后几乎没有产生裂纹的试验片处于同一水平。

 这种现象是在高温设备运行环境下银烧结材料结合层产生的裂纹自修复,据说碳化硅功率半导体在汽车等领域的适用性大大增强。

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