Controlando la Cantidad de Capas de Formiato de Cobre que Rodean Copos de Cu a Través de un Método Húmedo y Unión por Sinterización de Termocompresión entre Acabados de Cu en Aire Usando Copos
Autores: Choi, Woo Lim; Lee, Jong-Hyun
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2023
Acceso abierto
Artículo científico
Categoría
Ciencias de los Materiales
Subcategoría
Materiales estructurales
Palabras clave
Semiconductor
Chip de potencia
Líneas de unión
Escamas de Cu
Unión por sinterización
Resistencia al corte
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 4
Citaciones: Sin citaciones
Para unir un chip de potencia de semiconductor en un sustrato utilizando la formación de líneas de unión que exhiben durabilidad mecánica a largo plazo a altas temperaturas como 300 grados C, se llevó a cabo un sinterizado asistido por compresión entre acabados de Cu a 300-350 grados C en aire. Se utilizaron escamas de Cu de aproximadamente 7 um como el material de relleno principal; sus superficies fueron modificadas mediante un pretratamiento utilizando una solución de ácido fórmico, y las capas de óxido existentes se transformaron en conchas de formiato de cobre. Para aumentar la cantidad de las conchas de formiato de cobre, se controló la reacción de transformación de la concha mediante la adición deliberada de partículas de Cu2O de 30 nm y se mantuvo durante 50 min. Las conchas de formiato formadas se descompusieron a una temperatura máxima de 250 grados C, formando Cu puro, lo que indujo rápidamente el sinterizado entre las escamas y en las interfaces de escama-acabado de Cu. Por lo tanto, la pasta que contenía escamas de Cu mostró una resistencia al corte suficiente de 26.3 MPa incluso en aire después de un sinterizado de solo 3 min bajo 5 MPa a 350 grados C. Aunque la pasta de tipo bimodal presentó estructuras de línea de unión casi de densidad completa dentro de los 3 min de agregar partículas de Cu puro de 350 nm, las resistencias con respecto al tiempo de unión mostraron tendencias de valores inferiores a 26.3 MPa, debido a la oxidación excesiva del Cu de 350 nm.
Descripción
Para unir un chip de potencia de semiconductor en un sustrato utilizando la formación de líneas de unión que exhiben durabilidad mecánica a largo plazo a altas temperaturas como 300 grados C, se llevó a cabo un sinterizado asistido por compresión entre acabados de Cu a 300-350 grados C en aire. Se utilizaron escamas de Cu de aproximadamente 7 um como el material de relleno principal; sus superficies fueron modificadas mediante un pretratamiento utilizando una solución de ácido fórmico, y las capas de óxido existentes se transformaron en conchas de formiato de cobre. Para aumentar la cantidad de las conchas de formiato de cobre, se controló la reacción de transformación de la concha mediante la adición deliberada de partículas de Cu2O de 30 nm y se mantuvo durante 50 min. Las conchas de formiato formadas se descompusieron a una temperatura máxima de 250 grados C, formando Cu puro, lo que indujo rápidamente el sinterizado entre las escamas y en las interfaces de escama-acabado de Cu. Por lo tanto, la pasta que contenía escamas de Cu mostró una resistencia al corte suficiente de 26.3 MPa incluso en aire después de un sinterizado de solo 3 min bajo 5 MPa a 350 grados C. Aunque la pasta de tipo bimodal presentó estructuras de línea de unión casi de densidad completa dentro de los 3 min de agregar partículas de Cu puro de 350 nm, las resistencias con respecto al tiempo de unión mostraron tendencias de valores inferiores a 26.3 MPa, debido a la oxidación excesiva del Cu de 350 nm.