半导体焊接为什还用高铅?

半导体焊接为什还用高铅?,第1张

对于功率半导体器件,芯片焊接材料必须在这些器件工作的较高温度下能够保持可靠焊接,同时为工作中的器件提供一个高导热的散热路径。如果芯片粘接材料能够承受比高铅焊料更高的工作温度,这将意味着它在宽禁带半导体器件如SiC功率二极管和晶体管应用中会有优势。由于更高的热导率、更高的击穿电压和更高的饱和载流子速度,SiC器件的功率密度可以实现大幅度增长。更宽禁带的SiC允许更高的结温,而不影响性能[1]。高铅焊料的传统冶金替代品如金锡共晶合金,有较高的作业温度,超过了半导体可以容忍的性能不退化温度;另一种替代品为填银的环氧树脂,但是这种环氧树脂又存在热导率不够的问题,不能保持芯片以最高效率工作所需的温度[1,2]。纳米颗粒具有较高的表面活性,这意味着将会有比块状银熔点961.8 ℃更低的熔点(图1),例如2.4 nm银子熔点为350 ℃[3]。这样的粒子外层在较低的温度下有类似于熔融状态的移动性,使它们在远低于传统的银粉烧结所需温度下,通过润湿和扩散彼此结合或与其他兼容材料相结合。虽然烧结过程中施加外部压力增加了粒子的接触面积,但是在纳米银粒子烧结中这并不是必须的。即使温度低于回流高铅焊料的温度,银表面的移动原子所产生的毛细管作用力也足以保证相邻粒子接触的润湿力。由于银比焊料具有更高的强度,实现本应用中所需的强度不要求高密度银。事实上,多孔结构较低的d性模量有利于减小热循环过程中由于热膨胀系数差异产生的芯片应力。当正确配制时,基于纳米银粒子的焊膏可在高铅焊料所要求的类似温度和更低的温度范围内形成可靠焊点。纳米银将高活性的纳米银粒子递送到焊接区域,并使其结合形成一个满足电气和热导率要求的结构强健的焊点,还是有许多挑战的。

脱银粉是一种应用半导体引线框架生产中为除去漏镀或侧漏的流程上,使用在镀镍层、铁材料、镍合金材料基体上电解退镀银层,不伤底材.广泛应用在高速卷镀(reel to rell),LED引线脚,重复式压镀(step to repeat)、覆铜板PCB印刷、电镀(Electroplating)、 化学镀(Electroless)银退镀,便于回收再生贵金属——银。

参考配方如下:

银的导电性好于金

银的导电性在所有金属中最高,比铜还高,但在电气中由于价格高昂,应用并不广。但射频工程是个例外,特别是在甚高频以上的频段,镀银能够显著增加元件和导线整体的导电性,因为高频电流会集中在导体的表面而非内部。二战中美国生产浓缩铀的电磁铁用了13450吨银,这是因为战时缺铜。

金属在20℃时的电阻率为:

材料电阻率ρ(单位:nΩ·m)

银 15.86

铜 16.78

金 24

铝 26.548

钙 39.1

铍 40

镁 44.5

锌 51.96

钼 52

铱 53

钨 56.5

钴 66.4

镉 68.3

镍 68.4

铟 83.7

铁 97.1

铂 106

锡 110

铷 125

铬 129

镓 174

铊 180

铯 200

铅 206.84

锑 390

钛 420

汞 984

锰 1850

扩展资料:

电传导性 (electric conductivity) 是物质可以传导电子的性质。按物质是否具有电传导性,可把物质分为导体,半导体和绝缘体。

1、导体:金属、电解质溶液,一般有很高的电导率,很低的电阻率。

2、绝缘体:像玻璃、干燥的木材、塑料、橡胶或真空这类物质的电导率很低,电阻率很高。

3、半导体:电导率在导体和绝缘体之间。在不同的状况下,电导率会有很大的变化。例如,暴露于电场或某种频率的光波,最重要地,温度和半导体材料的成分。

固态半导体的掺杂程度会造成电导率很大的变化。增加掺杂程度会造成高电导率。水溶液的电导率高低跟其内含溶质盐的浓度有关,或其它会分解为电解质的化学杂质。

水样本的电导率是测量水的含盐成分、含离子成分、含杂质成分等等的重要指标。水越纯净,电导率越低(电阻率越高)。水的电导率时常以电导系数来纪录;电导系数是水在 25°C 温度的电导率。

参考资料:百度百科 导电性


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