在由SMM隆重举办的2021第十一届锡产业链交易峰会上，北京康普锡威科技有限公司副总经理安宁为大家介绍锡基电子互连焊料技术发展趋势。主要从锡基电子焊料的发展趋势、微型化给锡焊料带来的挑战、互连材料的应对策略、微电子互连焊料的发展、互连焊料的应对策略、高可靠的解决方案几个方面进行分析。

微型化给锡焊料带来的挑战

互连材料的应对策略

使用低温焊料带来的好处

高可靠的解决方案

纳米弥散强化

提高焊料合金的强度：弥散相是位错的阻碍，第二相粒子沉淀在位错上阻碍位错的滑移和攀移，位错线需要较大的应力才能克服阻碍向前移动，提高了焊料合金的强度。

抑制IMC增长：纳米颗粒可减少或抑制界面反应导致的IMC增厚现象，提高焊点的服役可靠性。

工艺优化：

液-液结构转变

新型互连技术

烧结技术：碳化硅优异的电学、物理、化学和力学性能，SiC器件可承受更高的工作功率、温度和电压；基于碳化硅（SiC）的功率半导体开发和使用在大幅增长，在高密度、高温的功率器件的应用潜力巨大（汽车、航天、钻井、雷达等）；SiC器件工作环境较Si半导体苛刻，其器件封装和互连要求更高：良好的导电、热性；热膨胀系数与芯片背面金属层匹配；耐高温，空气氛围300 ℃到600 ℃保持稳定。

Sn基无铅焊料大多熔点低于300℃ ，无法满足高温器件互连要求。

纳米铜烧结：烧结后的纳米铜和块状铜相近，适合使用于在高温（300-600℃ ）下工作的大功率器件；下图可见，纳米尺寸，烧结温度低，满足低温封装以及细间距要求；具有很高的导热性；单组分金属的特性，避免了合金材料热循环效应下的服役可靠性问题；实现Cu-Cu键合，解决芯片和基板之间热膨胀系数匹配的问题；对比纳米银，降低了成本。

“全铜化”（All copper）技术正在国际上受到越来越多的关注和支持。

总结