有壓燒結(jié)銀膏在電子封裝、功率模塊等領(lǐng)域具有廣泛的應(yīng)用，其高導(dǎo)電性和高熱導(dǎo)性使其成為理想的封裝材料。然而，在燒結(jié)過程中，燒結(jié)裂紋的出現(xiàn)常常影響了銀膏的性能和可靠性。本文將探討如何有效減少有壓燒結(jié)銀膏的燒結(jié)裂紋問題。

一、燒結(jié)裂紋的成因分析

燒結(jié)裂紋的產(chǎn)生主要與以下幾個(gè)因素有關(guān)：

1. 溶劑揮發(fā)過快：納米銀膏在燒結(jié)時(shí)升溫較快，溶劑會在短時(shí)間內(nèi)大量揮發(fā)，導(dǎo)致銀膏收縮，從而產(chǎn)生裂紋。
2. 加壓時(shí)間與溫度控制不當(dāng)：加壓過早或過晚，以及燒結(jié)溫度的快速升高或降低，都可能引起銀膜內(nèi)部應(yīng)力分布不均，導(dǎo)致裂紋產(chǎn)生。
3. 界面表面能低：如果粘結(jié)界面表面能太低，燒結(jié)時(shí)銀膏與基底之間的結(jié)合力不夠，也容易產(chǎn)生裂紋。

二、減少燒結(jié)裂紋的有效措施

針對以上成因，可以采取以下措施來減少燒結(jié)裂紋：

1. 優(yōu)化溶劑揮發(fā)過程

   • 預(yù)先烘干處理：在印刷之前對納米銀膏進(jìn)行預(yù)先烘干處理，提高銀膜中的固含量，減少在升溫過程中溶劑的揮發(fā)量。
   • 控制烘干條件：在適當(dāng)?shù)臏囟认拢ㄈ?0℃）進(jìn)行烘干，并確保烘干時(shí)間足夠，使銀膜在加壓前具有一定的強(qiáng)度。

2. 準(zhǔn)確控制加壓時(shí)間與燒結(jié)溫度

   • 合理設(shè)定加壓時(shí)間：加壓過早會導(dǎo)致生坯被壓扁，燒結(jié)銀膜過?。患訅哼^晚則可能使納米銀膜在加壓前已經(jīng)開裂。因此，需要反復(fù)試驗(yàn)以確定更佳的加壓時(shí)間。例如，當(dāng)熱壓機(jī)溫度升高至140℃時(shí)開始加壓，效果通常較好。
   • 階梯升溫與降溫：燒結(jié)時(shí)需逐步階梯升溫到一定的溫度，并在燒結(jié)結(jié)束后逐步降溫到室溫。這有助于減少銀膜內(nèi)部的熱應(yīng)力，降低裂紋產(chǎn)生的風(fēng)險(xiǎn)。
   • 加壓參數(shù)調(diào)整：加壓階段應(yīng)嚴(yán)格控制壓力和時(shí)間的參數(shù)。例如，在預(yù)壓階段，可以在150℃下加壓0.5~1MPa，時(shí)間為1~3秒；在本壓階段，可以在220~280℃下加壓10~30MPa，時(shí)間2~6分鐘。

3. 提高界面結(jié)合力

   • 清潔粘結(jié)界面：確保粘結(jié)界面干凈無雜質(zhì)，以提高銀膏與基底之間的結(jié)合力。
   • 增加界面表面能：如果界面表面能太低，可以通過化學(xué)處理等方法增加其表面能，從而提高結(jié)合力。

4. 選擇合適的粘結(jié)劑

   • 粘結(jié)劑的選擇：合適的粘結(jié)劑可以有效地阻止納米銀膏在加熱過程中開裂的發(fā)生。常用的粘結(jié)劑有乙基纖維素（EC）、聚乙烯醇（PVA）等。
   • 粘結(jié)劑的添加量：過多的粘結(jié)劑可能會影響銀膏的導(dǎo)電性和熱導(dǎo)性，因此需要嚴(yán)格控制粘結(jié)劑的添加量。

三、結(jié)論

通過優(yōu)化溶劑揮發(fā)過程、準(zhǔn)確控制加壓時(shí)間與燒結(jié)溫度、提高界面結(jié)合力以及選擇合適的粘結(jié)劑等措施，可以有效地減少有壓燒結(jié)銀膏的燒結(jié)裂紋問題。這些措施不僅提高了銀膏的燒結(jié)質(zhì)量，還確保了其在電子封裝、功率模塊等領(lǐng)域的應(yīng)用可靠性。未來，隨著技術(shù)的不斷進(jìn)步和應(yīng)用領(lǐng)域的不斷拓寬，有壓燒結(jié)銀膏有望在更多領(lǐng)域展現(xiàn)出其獨(dú)特的優(yōu)勢和價(jià)值。
以上數(shù)據(jù)僅供參考，具體性能可能因生產(chǎn)工藝和產(chǎn)品規(guī)格而有所差異。