《实现SiC功率模块高可靠性的新型低温Ag-Al复合烧结接合材料》

    陈传彤

   大阪大学 教授

演讲摘要：

SiC拥有更为优异的物理性能，可以降低功率损耗，使电力设备整体尺寸减小， 并且能够服役在300℃以上。银（Ag）烧结连接正成为SiC电力电子中芯片连接的重要互连技术。它比传统的焊料具有更优异的工艺能力、耐高温性和长期耐用性。银烧结膏能够在温和的烧结条件（无压、低温和大气烧结）下实现和DBC基板的稳固可靠连接。然而，银烧结连接也面临着一些巨大的问题，例如价格高昂（尤其是纳米银膏）、塑形变形能力不足，以及烧结银膏在高温下微观结构粗化的问题。此外，银烧结体的电迁移也是高可靠性结构面临的一大问题。在本演讲中，我们将总结 SiC 功率模块中的微米级银烧结和铝（Al）板以及Al冷凝器的直接低温连接的一些研究结果，并提出一种具有 Ag-Al 复合烧结的新型互连材料，以实现 SiC 功率模块的低材料成本、高塑形和高温服役下的结构组织稳定性和高可靠性。还将介绍Ag-Al互连的键合机制和高温下的微观结构稳定性以及功率循环期间结构可靠性。

演讲人简介：

陈传彤，IEEE高级会员，于2015年获得日本名古屋工业大学机械电子工程博士学位。2016年至2019年，他担任日本大阪大学科学技术研究所助理教授， 2020年成为大阪大学3D电子封装联合实验室副教授。目前，他是大阪大学3D电子封装联合实验室的全职教授。专注于第三代宽禁带半导体大功率模块器件高温高频下的银浆为代表的高温互连材料的研究开发以及电-热-力学多外场作用下互连材料的微观结构与性能演化、和3D高密度先进封装材料和结构的服役可靠性检测/热扩散评价的应用研究。发表包括IEEE T Power Electr、Acta Mater、Scripta Mater、Compos Part B-Eng在内的论文130余篇，IEEE国际会议论文90余篇。获得日本和国际专利20多项，美国专利8项。并参与编著第三代功率模块器件封装类英语著作1部，日语著作8部。连续3年获得日本田中贵金属奖，和包括日本电子封装学会，国际IEEE ICEP最佳论文奖，IEEE EMPC 最佳海报奖和 IEEE CPMT Japan Chapter Young Award等多个奖项。另外，担任日本电子封装学会関西支部委员会委员，日本関西地区电子封装青年论坛主席，日本第三代宽禁带半导体封装热评价体系和设备国际标准化委员会委员和IEEE ICEP，IEEE ICEPT，IMAPS技术委员会委员。