納米銀膏
關注創建者：匿名 創建時間：2026-01-04
納米銀膏的實例教程
本研究提出采用無壓燒結納米銀膏，以提升大功率發光二極管散熱性能．金屬銀本身具有優異的導電導熱性能，同時該納米銀膏可實現無壓低溫燒結，既保護芯片又可獲得耐高溫互連接頭．將納米銀膏作為大功率發光二極管貼片材料，可顯著提高發光二極管產生熱量的耗散速率．本研究分析了納米銀膏燒結溫度對電學、界面孔隙率和發光二極管結溫及熱阻的影響，此外對比分析了該納米銀膏與幾種傳統固晶材料對發光二極管散熱性能及光學性能的影響．
01 實驗
1.1 納米銀膏應用于大功率發光二極管封裝流程
圖1
為納米銀膏封裝大功率發光二極管的工藝流程．本研究使用的納米銀膏來自深圳某公司的無壓燒結型銀膏(ADGE-02系列)，所用芯片為大功率藍光發光二極管芯片(465 nm，1 W，1 mm×1 mm)，所用封裝基板為氧化鋁直接電鍍陶瓷(direct plated ceramic，DPC)基板．
圖1 納米銀膏封裝大功率發光二極管工藝流程
首先，納米銀膏在使用前回溫至室溫，并通過點膠工藝將芯片貼裝在直接電鍍陶瓷基板上．然后，利用鼓風烘箱完成發光二極管芯片的固晶工藝，在120℃保溫 10 min后，分別在180，200，220，240℃的固晶溫度下燒結 60 min．
展開 通過將銀顆粒尺寸從微米級減小到納米級，可以獲得額外的表面能，理論上該過程可以在 300℃以下的無壓條件下進行，從而降低燒結溫度。研究表明，采用納米銀燒結連接，芯片和基板間的結合非常牢固。
銀燒結互連具有低溫(>220℃)和高熔點的鍵合優勢，同時具有高導熱性，能夠增強熱循環和 功率循環的可靠性。納米銀漿料具有較大的表面積，燒結溫度較低，燒結接頭具有優異的導熱、 導電以及高溫穩定性。商用納米銀可以在 250℃ 的溫度下燒結。
盡管 Semikron、Infineon 和 ABB 等廠商進行了大量的燒結銀研發工作，并在早期產品中應用了該技術，但到目前為止，銀燒結技術在量產方面還很有限，面臨著尚未完全解決的可制造性和成本挑戰。封裝過程復雜、過程伴隨壓力和表面金屬化以及大面積芯片的連接等問題仍需要解決。
弗吉尼亞理工大學于 2017年設計了高功率密度和高開關速度的 10 kV/54 A SiC MOSFET 模塊。在 DBA 基板上印刷 200 μm 厚的銀膏層，在 120℃下進行干燥并蒸發掉所有溶劑。干燥結束后在 260℃、5 MPa 的壓力下燒結 1 h 將兩個 DBA 基板燒結在一起。
針對芯片連接，分別研究了焊料和無壓銀燒結兩種方式。
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值得注意的是，與商用銀膏和導熱膏相比，所開發的復合油墨對發光二極管(LED)的散熱性能更好。有效降低了LED的結溫，從而延長了LED的使用壽命。熱管理解決方案可用于下一代柔性電子產品。
本研究提出采用無壓燒結納米銀膏，以提升大功率發光二極管散熱性能．金屬銀本身具有優異的導電導熱性能，同時該納米銀膏可實現無壓低溫燒結，既保護芯片又可獲得耐高溫互連接頭．將納米銀膏作為大功率發光二極管貼片材料，可顯著提高發光二極管產生熱量的耗散速率．本研究分析了納米銀膏燒結溫度對電學、界面孔隙率和發光二極管結溫及熱阻的影響，此外對比分析了該納米銀膏與幾種傳統固晶材料對發光二極管散熱性能及光學性能的影響．
通過納米銀膏將芯片燒結到基板上，芯片正面電極采用鋁鍵合線連接。
最后將 NuSil R-2188 灌封到芯片表面，隔離水分和輻射等環境因素，提高芯片表面的電氣絕緣。
