产品名称：纳米银烧结炉（纳米银压力烧结）

产品型号：ZXHP-0021D

1.纳米银烧结炉简介

ZXHP-0021D纳米银烧结炉是苏州中芯启恒科学仪器有限公司独立开发，专门用于纳米银烧结工艺的加工设备。纳米银低温烧结，是一种具有广阔发展前景的互连技术。纳米银作为一种绿色无污染材料，烧结温度低，熔点高，有着良好的导电、导热等诸多优良性能，受到功率电子封装领域业内人士的广泛关注，是功率电子封装领域的理想连接材料。与软钎焊和粘合剂不同的是，这种新技术一般是基于低于 300℃的银粉烧结技术，具有良好的可靠性，烧结后形成的致密化银，熔点为 960℃，远高于焊接温度，可以反复烧结，尤其适用于温度高、密度大、功率大的电子封装。

ZXHP-0021D纳米银烧结炉可广泛用于大功率半导体元器件封装，如SiC芯片纳米银烧结封装、大功率LED纳米银烧结封装、高压大功率压接型IGBT器件纳米银烧结封装等。大功率半导体元器件，有着耐高温、功率大、功耗低、频率高，在严峻的工作环境下仍然有着优良的工作能力和转换性能等众多优点，受到了业界人员的广泛亲睐。然而传统的功率半导体互连技术，通常是采用无铅钎料或 Sn 基含铅这种热界面材料将热沉衬底和器件的另一个端面紧紧地贴合在一起，通过键合技术将铝线或金线键合在另外一个端面上，这种方法却不适合高温工作条件下的大功率器件，其主要原因是缺乏可靠性。Sn 基钎料在大温变的条件下容易发生蠕变，极易造成焊点失效。另外，Sn 钎料其熔点较低，无法满足大功率半导体芯片在较高温度下工作的可靠性。合金钎焊时存在热应力大，容易造成半导体及其元器件由于不匹配的热膨胀系数，产生失效。纳米银烧结技术是最为适用于大功率器件的界面互连技术之一，具有传统功率粘结材料无法比拟的优点，实现器件在严峻环境中的长期可靠性工作。

ZXHP-0021D纳米银烧结炉的工作原理：一般将烧结过程分成三个阶段，初始阶段、中间阶段以及最终阶段。由于各个阶段间是相互相关联系的，所以它们之间并没有十分明确的界限。

烧结开始的阶段纳米银焊膏本身表现为银层收缩并且密度变大，其原因是由于纳米银颗粒经烧结力驱动进行旋转或者滑移，进而进行重新排列，直至颗粒运动到更加稳定的位置。通过颗粒的这种运动，提高了密度以及收缩的发生，颗粒之间的接触变得频繁，从而使得颗粒间形成颈，又通过气相传输、互相扩散、粘性流动以及塑性流动进一步促使颈的形成和长大，直到颈的半径增长至颗粒半径的 0.4~0.5 倍为止，通常认为初始阶段到此时为止就结束了。 随着颈的不断长大和聚集，就会在银层中形成一些空洞，在界面能和表面能的作用下，空洞逐渐变得稳定且形状不再改变，这时就是纳米银烧结过程的中间阶段。尽管进入中间阶段，但此时银层的密度依旧很小，空洞与空洞是相互连接和贯通的。 随着烧结的继续，烧结就进入了最终阶段，此时，空洞的横截面积逐渐变小，直至变得不稳定被分割，最终，银层经过致密化密度变得很大，达到理论中的密度，烧结便停止了。

2.纳米银烧结炉产品特点

(1) 使用先进的PID恒温控制加热技术，温度控制精确，温度采样频率为0.1s，温度准确稳定；

(2) 目标压力值可直接输入数值，系统自动检测并调整控制压力；

(3) 压力传感器反馈调节，实现对压力的精确控制；

(4) 压力精确可调，针对不同的材料选用不同的压力；

(5) 采用航空铝加热工作平台，上下面平整，热导速度快，温度均匀；

(6) 上下板加热面积大，满足常用芯片尺寸；

(7) 自动降温系统，采用风冷降温，降温速率均匀，有利于获得较好的封装效果（预留水冷接口，可以满足急速降温工艺需求）；

(8) 采用特有的真空热压系统，在保证芯片不损坏的情况下大幅度提高封装成功率。

(9) 具备手动模式和自动模式两种操作模式，自动模式可保存20组参数，每组可设置10段控温参数，方便客户操作，提高封装效率。

3.纳米银烧结炉性能参数