烧结银焊点在Ni/Ag/Cu基板上高温老化过程中的微观结构演变与退化机制

Microstructural evolution and degradation mechanism of sintered silver joints on Ni/Ag/Cu substrates during high-temperature aging

Chuanqi Dong · Bolong Dong · Shaowei Hu · Yichen Zhu 等6人 · Journal of Materials Science: Materials in Electronics · 2025年1月 · Vol.36.0

纳米银烧结由于能够实现“低温连接、高温服役”，已被广泛应用于功率电子器件中的功率芯片连接技术。然而，烧结银焊点在长时间高温工作条件下容易发生退化甚至失效。目前关于此类焊点退化机制的研究主要集中在氧气引起的界面氧化问题，而对微观结构演变及内部孔隙动态行为对焊点性能影响的研究仍显不足。本研究系统考察了烧结银在高温老化过程中的结构演化及其相关的退化机制。研究发现，在高温条件下，烧结银层内部的孔隙会发生奥斯瓦尔德熟化（Ostwald ripening）。此外，残余有机物的分解和气体生成导致孔隙扩张以及长...

解读: 该纳米银烧结退化机理研究对阳光电源功率器件封装具有重要指导意义。在SiC/GaN功率模块(应用于ST系列PCS、SG逆变器及电动汽车驱动系统)中,银烧结层的高温老化直接影响器件可靠性。研究揭示的Ostwald熟化、孔隙演化及镍层氧化机制,为优化烧结工艺参数、改进基板镀层结构、提升功率模块热循环寿命提...