Skip to main content
Erschienen in: Journal of Materials Science: Materials in Electronics 2/2016

15.10.2015

Thermostable Ag die-attach structure for high-temperature power devices

verfasst von: Hao Zhang, Shijo Nagao, Katsuaki Suganuma, Hans-Juergen Albrecht, Klaus Wilke

Erschienen in: Journal of Materials Science: Materials in Electronics | Ausgabe 2/2016

Einloggen

Aktivieren Sie unsere intelligente Suche, um passende Fachinhalte oder Patente zu finden.

search-config
loading …

Abstract

This paper explores the possibility of using Ag paste containing silicon carbide particles (SiC-p) as a novel high-temperature die-attachment solution for the design of power devices. The bonding structure used in this research was composed of silicon dies and a direct bonded copper (DBC) substrate. A SiC-p/microporous Ag composite structure was prepared by sintering a Ag microflake paste containing 2 wt% sub-micron SiC-p under mild conditions (250 °C and 0.4 MPa for 30 min). In addition to the Ag paste, the surface metallization of the DBC substrate was also evaluated in this research. Ag metallization layers deposited by electroplating and sputtering were compared, along with samples also containing a titanium (Ti) diffusion barrier layer between Cu and Ag. The results indicated that the SiC-p-containing Ag sinter paste showed better stability in storage tests than the paste without SiC-p at the temperatures such as 150, 250 and 350 °C. Additionally, the Ti diffusion barrier layer played an active role in preventing the oxidation of Cu and inter-diffusion between Cu and Ag during use at high temperatures exceeding 250 °C. The joint bonded by SiC-p-containing Ag paste on DBC substrate with Ti barrier layer exhibited excellent stability up to 1000 h at 150 and 250 °C.

Sie haben noch keine Lizenz? Dann Informieren Sie sich jetzt über unsere Produkte:

Springer Professional "Wirtschaft+Technik"

Online-Abonnement

Mit Springer Professional "Wirtschaft+Technik" erhalten Sie Zugriff auf:

  • über 102.000 Bücher
  • über 537 Zeitschriften

aus folgenden Fachgebieten:

  • Automobil + Motoren
  • Bauwesen + Immobilien
  • Business IT + Informatik
  • Elektrotechnik + Elektronik
  • Energie + Nachhaltigkeit
  • Finance + Banking
  • Management + Führung
  • Marketing + Vertrieb
  • Maschinenbau + Werkstoffe
  • Versicherung + Risiko

Jetzt Wissensvorsprung sichern!

Springer Professional "Technik"

Online-Abonnement

Mit Springer Professional "Technik" erhalten Sie Zugriff auf:

  • über 67.000 Bücher
  • über 390 Zeitschriften

aus folgenden Fachgebieten:

  • Automobil + Motoren
  • Bauwesen + Immobilien
  • Business IT + Informatik
  • Elektrotechnik + Elektronik
  • Energie + Nachhaltigkeit
  • Maschinenbau + Werkstoffe




 

Jetzt Wissensvorsprung sichern!

Springer Professional "Wirtschaft"

Online-Abonnement

Mit Springer Professional "Wirtschaft" erhalten Sie Zugriff auf:

  • über 67.000 Bücher
  • über 340 Zeitschriften

aus folgenden Fachgebieten:

  • Bauwesen + Immobilien
  • Business IT + Informatik
  • Finance + Banking
  • Management + Führung
  • Marketing + Vertrieb
  • Versicherung + Risiko




Jetzt Wissensvorsprung sichern!

Literatur
1.
Zurück zum Zitat V. Benda, J. Gowar, D.A. Grant, Discrete and Integrated Power Semiconductor Devices (Wiley, New York, 1999), pp. 397–401 V. Benda, J. Gowar, D.A. Grant, Discrete and Integrated Power Semiconductor Devices (Wiley, New York, 1999), pp. 397–401
2.
Zurück zum Zitat Y.S. Park, SiC Materials and Devices (Academic Press, San Diego, 1998), pp. 13–16 Y.S. Park, SiC Materials and Devices (Academic Press, San Diego, 1998), pp. 13–16
3.
Zurück zum Zitat V.R. Manikam, K.Y. Cheong, IEEE Trans. Compon. Packag. Manuf. 1, 457 (2011)CrossRef V.R. Manikam, K.Y. Cheong, IEEE Trans. Compon. Packag. Manuf. 1, 457 (2011)CrossRef
4.
5.
Zurück zum Zitat S. Sakamoto, T. Sugahara, K. Suganuma, J. Mater. Sci.: Mater. Electron. 24, 1332 (2012) S. Sakamoto, T. Sugahara, K. Suganuma, J. Mater. Sci.: Mater. Electron. 24, 1332 (2012)
6.
Zurück zum Zitat J. Li, C.M. Johnson, C. Buttay, W. Sabbah, S. Azzopardi, J. Mater. Process. Technol. 215, 299 (2015)CrossRef J. Li, C.M. Johnson, C. Buttay, W. Sabbah, S. Azzopardi, J. Mater. Process. Technol. 215, 299 (2015)CrossRef
7.
Zurück zum Zitat K. Xiao, J.N. Calata, H. Zheng, K.D.T. Ngo, G.Q. Lu, IEEE Trans. Compon. Packag. Manuf. Technol. 3, 1271 (2013)CrossRef K. Xiao, J.N. Calata, H. Zheng, K.D.T. Ngo, G.Q. Lu, IEEE Trans. Compon. Packag. Manuf. Technol. 3, 1271 (2013)CrossRef
8.
Zurück zum Zitat G. Chen, Y. Cao, Y. Mei, D. Han, G.Q. Lu, X. Chen, IEEE Trans. Compon. Packag. Manuf. Technol. 2, 1759 (2012)CrossRef G. Chen, Y. Cao, Y. Mei, D. Han, G.Q. Lu, X. Chen, IEEE Trans. Compon. Packag. Manuf. Technol. 2, 1759 (2012)CrossRef
9.
Zurück zum Zitat Y.-H. Mei, J.-Y. Lian, X. Chen, G. Chen, X. Li, G.-Q. Lu, IEEE Trans. Dev. Mater. Reliab. 14, 194 (2014)CrossRef Y.-H. Mei, J.-Y. Lian, X. Chen, G. Chen, X. Li, G.-Q. Lu, IEEE Trans. Dev. Mater. Reliab. 14, 194 (2014)CrossRef
10.
Zurück zum Zitat J. McCoppin, T.L. Reitz, R. Miller, H. Vijwani, S. Mukhopadhyay, D. Young, J. Electron. Mater. 43, 3379 (2014)CrossRef J. McCoppin, T.L. Reitz, R. Miller, H. Vijwani, S. Mukhopadhyay, D. Young, J. Electron. Mater. 43, 3379 (2014)CrossRef
11.
Zurück zum Zitat A. Hutzler, A. Tokarski, A. Schletz, Microelectron. Reliab. 53, 1774 (2013)CrossRef A. Hutzler, A. Tokarski, A. Schletz, Microelectron. Reliab. 53, 1774 (2013)CrossRef
12.
Zurück zum Zitat R. Khazaka, L. Mendizabal, D. Henry, J. Electron. Mater. 43, 2459 (2014)CrossRef R. Khazaka, L. Mendizabal, D. Henry, J. Electron. Mater. 43, 2459 (2014)CrossRef
13.
Zurück zum Zitat S. Sakamoto, S. Nagao, K. Suganuma, J. Mater. Sci.: Mater. Electron. 24, 2593 (2013) S. Sakamoto, S. Nagao, K. Suganuma, J. Mater. Sci.: Mater. Electron. 24, 2593 (2013)
14.
15.
16.
Zurück zum Zitat X. Cao, T. Wang, K.D.T. Ngo, G.Q. Lu, IEEE Trans. Compon. Packag. Manuf. Technol. 1, 495 (2011)CrossRef X. Cao, T. Wang, K.D.T. Ngo, G.Q. Lu, IEEE Trans. Compon. Packag. Manuf. Technol. 1, 495 (2011)CrossRef
17.
Zurück zum Zitat L. Jiang, T.G. Lei, K.D.T. Ngo, G.-Q. Lu, S. Luo, IEEE Trans. Compon. Packag. Manuf. Technol. 4, 751 (2014)CrossRef L. Jiang, T.G. Lei, K.D.T. Ngo, G.-Q. Lu, S. Luo, IEEE Trans. Compon. Packag. Manuf. Technol. 4, 751 (2014)CrossRef
Metadaten
Titel
Thermostable Ag die-attach structure for high-temperature power devices
verfasst von
Hao Zhang
Shijo Nagao
Katsuaki Suganuma
Hans-Juergen Albrecht
Klaus Wilke
Publikationsdatum
15.10.2015
Verlag
Springer US
Erschienen in
Journal of Materials Science: Materials in Electronics / Ausgabe 2/2016
Print ISSN: 0957-4522
Elektronische ISSN: 1573-482X
DOI
https://doi.org/10.1007/s10854-015-3894-2

Weitere Artikel der Ausgabe 2/2016

Journal of Materials Science: Materials in Electronics 2/2016 Zur Ausgabe

Neuer Inhalt