株式會社大賽璐和大阪大學(xué)產(chǎn)業(yè)科學(xué)研究所的研究團隊在開發(fā)新型銀（Ag）-硅（Si）復(fù)合燒結(jié)材料方面取得的成功。研究團隊成功開發(fā)了一種新的銀硅復(fù)合燒結(jié)材料，與僅使用銀的傳統(tǒng)材料相比，在經(jīng)過-50℃至250℃的1000次循環(huán)熱沖擊試驗后，新材料的強度保持率約為傳統(tǒng)材料的兩倍。這一材料不僅能維持極高的可靠性，還能降低材料成本，適用于高性能功率半導(dǎo)體的制造。
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在高于200℃的環(huán)境中，SiC功率半導(dǎo)體存在操作上的問題，尤其是在耐熱和散熱技術(shù)以及維持結(jié)構(gòu)可靠性的材料開發(fā)方面進展緩慢。新開發(fā)的銀硅復(fù)合材料通過在銀與硅的接合界面上形成氧化膜，確保低溫界面的穩(wěn)定形成，并實現(xiàn)低熱膨脹系數(shù)的接合材料，從而顯著改善了界面裂紋和結(jié)構(gòu)破壞的問題。通過調(diào)整硅的添加量，可以控制熱膨脹系數(shù)，進一步提高材料性能。
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將新開發(fā)的銀硅復(fù)合燒結(jié)材料用于SiC功率半導(dǎo)體與DBC基板的接合，可以減少熱膨脹失配，即使在嚴(yán)苛的使用環(huán)境中也能防止接合界面裂紋和結(jié)構(gòu)破壞，確保優(yōu)越的接合可靠性。此外，添加硅還可以降低材料成本。這一成果有望延長SiC功率半導(dǎo)體的使用壽命，提高其可靠性，并降低接合材料成本，從而加速新一代功率半導(dǎo)體模塊在電動汽車等領(lǐng)域的應(yīng)用。
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