自蔓延钎焊薄膜及其制备方法技术

本发明专利技术提出一种自蔓延钎焊薄膜及其制备方法，焊料层包括依次堆叠的第一钎料层、自蔓延多层膜、第二钎料层，经自蔓延多层膜的反应将芯片与基板焊接在一起，其中，第一钎料层和/或第二钎料层的熔点低于自蔓延多层膜的瞬时反应最高温度。从而有效避免了焊接过程中工艺温度和工艺时间带来的器件损伤，为第三代半导体器件应用领域提供了一种低成本、高熔点的无铅焊料，是高温、功率及大面积电子互连的有竞争力的解决方案。争力的解决方案。争力的解决方案。

【技术实现步骤摘要】
自蔓延钎焊薄膜及其制备方法


[0001]本专利技术涉及半导体封装
，特别地，本专利技术涉及一种作为封装连接的自蔓延钎焊薄膜及其制备方法。

技术介绍

[0002]由于功率电子在从电动汽车、可再生能源的发电配给到智能电网等诸多低碳
都起到关键性作用，世界各国都将功率电子技术确定为战略优先的开发领域。第三代宽带隙(WBG)半导体碳化硅和氮化镓等材料的使用，为开发更高效率、更高使用温度、更高功率密度和更低成本的新一代功率电子器件奠定了基础。然而，现有传统锡基焊料的服役温度不能超过200℃，无法满足WBG器件由于高电压和高电流转换速率所带来的的高工作温度。因此，新型耐高温的互联材料已成为重点研究方向，其中典型应用代表高铅焊料(例如熔点为305℃的95Pb
‑
5Sn)被广泛研究，是目前的首选方法。然而铅本身的高毒性对人体和环境都是巨大隐患，确立经济高效的无铅替代产品应用已然迫在眉睫。现有的无铅化材料解决方案在不同应用技术层面均存在一定的技术痛点和卡点，例如：
[0003](1)金系焊料(如Au/>‑
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种自蔓延钎焊薄膜，其特征在于，包括依次层叠设置的第一钎料层、自蔓延多层膜和第二钎料层，所述自蔓延多层膜包括Ti
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Al、Al
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Ni、Ti
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Ni、Ni
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Si、Nb
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Si、Al
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CuO
x
、Al
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Pt薄膜中的一种或多种，其中，所述第一钎料层和/或所述第二钎料层的熔点低于所述自蔓延多层膜的瞬时反应最高温度。2.根据权利要求1所述的一种自蔓延钎焊薄膜，其特征在于，所述第一钎料层和/或所述第二钎料层，在沿远离自蔓延多层膜处的厚度方向上，其熔点呈递减的梯度分布。3.根据权利要求2所述的一种自蔓延钎焊薄膜，其特征在于，所述第一钎料层和/或所述第二钎料层的材质包括锡基、金基、铅基、银基、锌基、铋基、铟基、铝基或铜基合金。4.根据权利要求3所述的一种自蔓延钎焊薄膜，其特征在于，所述第一钎料层和/或所述第二钎料层的材质包括二元或三元锡基、二元或三元锌基、二元或三元金基，二元或三元铋基合金中的一种或两种。5.根据权利要求3所述的一种自蔓延钎焊薄膜，其特征在于，所述第一钎料层和/或所述第二钎料层与所述自蔓延多层膜接触区域的熔点范围为1100℃
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400℃；所述第一钎料层和/或所述第二钎料层焊接界面区域的熔点范围为100℃
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400℃。6.根据权利要求4所述的一种自蔓延钎焊薄膜，其特征在于，所述第一钎料层和/或所述第二钎料层与所述自蔓...

【专利技术属性】
技术研发人员：何锦华，
申请(专利权)人：江苏诚睿达光电有限公司，
类型：发明
国别省市：