低温制造高温服役的新半导体封装材料和技术，利用高活性纳米粉体，实现高导热、高导电、高强度连接。性能比肩甚至超过进口材料，实现国产替代。

      银在封装材料领域的应用主要是作为封装材料的一部分，用于连接芯片和封装基板。封装是将芯片封装在一个保护壳中，以保护芯片不受外界环境的影响，并提供芯片与外部电路的连接。在封装过程中，需要使用封装材料将芯片和封装基板连接起来，以实现电路的功能。银具有良好的电导性能和导热性能，因此常被用于制造封装材料。银可以用于制造封装材料中的金属线和金属层，以提供芯片和封装基板之间的电连接和热连接。

      随着新一代IGBT芯片及功率密度的进一步提高，对功率电子模块及其封装工艺要求也越来越高，特别是芯片与基板的互连技术很大程度上决定了功率模块的寿命和可靠性。传统钎焊料熔点低、导热性差，难以满足高功率器件封装及其高温应用要求。此外随着第三代半导体器件（如碳化硅和氮化镓等）的快速发展，对封装的性能方面提出了更为严苛的要求。银烧结技术是一种新型的高可靠性连接技术，在功率模块封装中的应用受到越来越多的关注。

银烧结技术原理

      烧结技术通过高温使材料表面原子互相扩散，从而形成致密晶体的过程，低温烧结技术通常通过减小烧结颗粒的尺寸，可降低烧结温度。纳米银粉由于其独特的纳米特性，为半导体芯片的封装提供了另一个崭新的思路。银的熔点是961℃，而当颗粒尺寸到纳米级别，其熔点会显著降低，甚至能常温烧结，因此可通过低温烧结实现电子产品或芯片的互联，而烧结后的烧结层熔点又恢复到银的常规熔点，可满足电子产品在高温下正常使用，并且银具有优异的导热导电性和良好的化学稳定性，是第三代半导体封装最具应用前景的互连材料。

整个过程是：银浆印刷——预热烘烤——芯片贴片——加压烧结

      纳米银浆在烧结过程中，银颗粒通过接触形成烧结颈，银原子通过扩散迁移到烧结颈区域，从而烧结颈不断长大，相邻银颗粒之间的距离逐渐缩小，形成连续的孔隙网络，随着烧结过程的进行，孔洞逐渐变小，烧结密度和强度显著增加，在烧结最后阶段，多数孔洞被完全分割，小孔洞逐渐消失，大空洞逐渐变小，直到达到最终的致密度。

      烧结得到的连接层为多孔性结构，孔洞尺寸在微米及亚微米级别，连接层具有良好的导热和导电性能，热匹配性能良好。

银烧结技术的应用

      相对于焊料合金，银烧结技术可以更有效的提高大功率硅基IGBT模块的工作环境温度及使用寿命。

      作为高可靠性芯片连接技术，银烧结技术得到了功率模块厂商的广泛重视，一些功率半导体头部公司相继推出类似技术，已在功率模块的封装中取得了应用。

      国外大厂在Easypack功率模块测试结果表明，相对传统软钎焊工艺模块，采用单面银烧结技术的模块寿命提高5~10倍，采用双面银烧结技术的模块寿命提高10倍以上。

      后来又利用精细银粉，在高压及大约250°C温度条件下烧结为低气孔率的银层。其功率循环能力提升二至三倍，而且高运行温度下的烧结组件长期可靠。芯片与DCB之间烧结结合的模块使用寿命更长。

      如今，银烧结技术已经成为宽禁带半导体功率模块必不可少的技术之一，随着宽禁带半导体材料（SiC、GaN）的发展，银烧结技术将拥有良好的应用前景。

        近年来，呼声更高的纳米银颗粒烧结银浆在电子封装中表现出良好的应用前景。此类银浆大多为全烧结型，主要成分通常为纳米级银颗粒、微米级银颗粒以及分散剂等有机溶剂，其黏度、触变指数等性能与普通导电银浆相差不大，可使用现有的贴装设备和固化设备。烧结后有机溶剂分解挥发，连接层几乎为纯银，具有很高的热导率、良好的导电性、优异的抗腐蚀性及抗蠕变性。

      银烧结技术不仅在功率半导体封装领域得到了广泛应用，还可以应用于其他领域，如汽车电子、航空航天、LED照明等领域。我们会不断更新和突破该项技术，让纳米银发挥更大价值。