燒結銀常見問題及解決方案

燒結銀作為一種高性能電子封裝材料，廣泛應用于功率模塊、醫療電子等領域，但在實際應用中常面臨工藝適配性、可靠性及成本等問題。善仁新材結合400多家客戶的行業實踐和經驗，總結常見問題及優化方案，供方家參考。

一、燒結層空洞問題

原因分析：

材料分布不均或銀粉粒徑過大（＞1μm），導致燒結過程中原子擴散不充分。

涂覆工藝不當，如厚度不均、氣泡混入或燒結溫度/壓力參數不合理。

解決方案：

1優化材料配方：選用粒徑≤1μm的高純度銀粉配置的燒結銀AS9335，減少粗顆粒導致的致密度不足。

2工藝參數控制：

采用階梯升溫，如5℃/min至130-220℃，以促進原子擴散。

涂覆時確保厚度均勻，推薦10-100μm，避免氣泡產生。

3導氣槽設計：大面積粘結時，在界面開導氣槽以排出揮發性成分。

二、連接層可靠性不足

表現：高溫循環后開裂、剪切強度下降。

原因：

燒結層與基板熱膨脹系數（CTE）不匹配，導致熱應力累積。

環境濕度或污染物影響銀層結合力。

解決方案：

1材料適配：選擇與基板CTE匹配的燒結銀，如AS9335和陶瓷基板需CTE差值較小。

2增強工藝：

采用雙面燒結技術或增加燒結層厚度，推薦≥100μm以提高機械強度。預處理銀層表面，提升結合力。

3環境控制：燒結銀儲存于-20℃低溫，濕度≤40%的環境，避免燒結銀氧化。

三、高輔助壓力損傷芯片

問題：傳統燒結需＞20MPa高壓導致芯片應力開裂。

解決方案：

選用低壓力燒結銀材料，如SHAREX AS9338無壓低溫燒結銀，支持無壓低溫燒結，兼容精密芯片封裝。

四、燒結溫度與能耗過高

原因：傳統燒結溫度需250℃以上，增加能耗及基板熱損傷風險。

解決方案：

1低溫燒結材料：采用低溫燒結銀AS9335X1，燒結溫度可降至165℃；AS9338燒結銀，燒結溫度130℃。

2工藝優化：

氮氣保護下預烘，如90℃×30min去除溶劑，減少高溫燒結時間。

空氣燒結技術，如AS9335X3降低對惰性氣氛的依賴。

五、材料性能虛標與兼容性問題

表現：導熱系數不達標、與鍍層發生化學反應。

解決方案：

1嚴格選型：要求供應商提供第三方檢測報告，比如AS9376燒結后銀含量≥98%,導熱系數≥260W/m.k。

2兼容性測試：

驗證銀膏與基板,如DBC、AMB及芯片鍍層如Au/Ni/Au的界面反應，避免銀遷移導致絕緣失效。

小批量試產測試剪切強度要≥30MPa及熱循環可靠性：-40℃-125℃循環。

六、儲存與施工不當

問題：銀膏吸潮、結塊或涂覆不均。

解決方案：

1儲存規范：-20℃密封保存，開封后24小時內用完，避免溶劑揮發。

2施工控制：回溫至室溫（25±3℃）后均質機攪拌，確保均勻性；使用萬級潔凈室操作，避免灰塵污染。

總之，善仁新材建議：燒結銀的工藝適配性、材料性能及環境控制是核心挑戰。通過材料選型優化如低壓力銀漿、納米銀復合、工藝參數精細化如階梯升溫、壓力控制及嚴格品控如兼容性測試、儲存規范，可顯著提升可靠性。