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郑庆华1，周炜1，夏志东1，刘雁鹏1，郭福1,2
ZHENG Qinghua1，ZHOU Wei1，XIA Zhidong1，LIU Yanpeng1，GUO Fu1,2
摘要： 宽禁带半导体功率器件的发展需要其封装连接材料在高温下服役，纳米铜焊膏因其烧结性能接近纳米银焊膏且抗电化学迁移能力强、成本更低而成为可用于高温封装的连接材料之一，但烧结过程中的高压条件和烧结后的高孔隙率等限制了其广泛应用。为此，在制备铜颗粒过程中通过添加不同平均分子量聚乙烯吡咯烷酮（PVP），获得了四种不同粒径的微米铜和纳米铜混合的颗粒，发现平均分子量为40000和58000的PVP制备所得微/纳米铜焊膏的烧结连接性能较优。进一步将上述两种微/纳米铜颗粒以不同比例混合制备成焊膏，发现当其质量比为1:1时，在无压、大气环境下进行裸铜键合，烧结所得Cu-Cu接头的剪切强度最高（14.73 MPa），烧结层孔隙率仅为3.67%。这是由于合适的微米铜颗粒与纳米铜颗粒的比例通过提高颗粒堆积密度，且较少程度地降低烧结驱动力来影响烧结连接性能。因此，该研究结果为开发适用于无压烧结工艺的铜焊膏提供了新的思路和方案。
