С быстрой коммерциализацией полупроводников третьего поколения (SiC/GaN) и мощных светодиодов традиционные припои уже не справляются с жесткими требованиями к терморегулированию. Электронная паста низкотемпературного спекания стала важнейшим решением для присоединения кристаллов (die-attach), обеспечивая превосходную тепло- и электропроводность. Как специализированный поставщик сырья для электронных материалов, мы понимаем, что конечные характеристики этих передовых паст в корне зависят от их основных активных наполнителей: микро- и нанопорошков серебра.

Физическая химия низкотемпературного спекания

Температура плавления объемного серебра составляет 961,8°C. Как же тогда паста на основе серебра может достигать полного спекания при температурах от 150°C до 250°C? Этот механизм обусловлен эффектом Гиббса-Томсона. Когда частицы серебра уменьшаются до наноразмеров (обычно менее 100 нм), отношение площади их поверхности к объему экспоненциально возрастает, создавая исключительно высокую поверхностную свободную энергию.

В цикле термического отверждения, как только органические покрывающие агенты и смоляные связующие разлагаются и улетучиваются, эта высокая поверхностная энергия действует как основная движущая сила. Оголенные наночастицы серебра подвергаются быстрой поверхностной диффузии и «образованию шеек» (necking) при удивительно низких температурах, постепенно сливаясь в непрерывную трехмерную металлическую решетку. Полученный спеченный слой демонстрирует проводимость, близкую к проводимости чистого объемного серебра, обеспечивая непревзойденную надежность для термочувствительных подложек и мощных чипов.

Оптимизация порошковой матрицы для производителей паст

Для разработчиков рецептур электронных паст создание стабильного продукта выходит за рамки теоретической химии; оно требует безупречной поставки сырья. Наиболее стойкими проблемами при составлении рецептур являются агломерация наночастиц и сложность достижения высокого содержания твердых веществ (solid loading) без ухудшения реологии пасты.

Как поставщик исходного сырья, мы решаем эти проблемы у самых истоков. Мы предлагаем строго контролируемую матрицу микро- и нанопорошков серебра. Выбирая и смешивая определенные распределения частиц по размерам (PSD) — например, комбинируя наше сферическое наносеребро 50 нм с чешуйчатым микросеребром 1-2 мкм — разработчики могут значительно оптимизировать насыпную плотность (Tap Density). Такая инженерия PSD минимизирует пустоты в спеченном слое и обеспечивает отличную пригодность для печати. Кроме того, наша строгая стабильность от партии к партии и передовая антиокислительная упаковка гарантируют, что наши порошковые прекурсоры обеспечат стабильную и предсказуемую производительность для ваших инноваций в области присоединения кристаллов.