低温纳米银烧结机理及其性能研究
近年来，纳米银颗粒在三代半封装和电子技术领域中应用已有较多的研究，善仁新材通过采用复合纳米颗粒来改善纳米银烧结体导热、导电和服役可靠性等性能。
一 纳米银颗粒低温烧结机理
纳米银烧结是将纳米银颗粒在低于其块体熔点的温度下连接形成块体金属烧结体的现象。一般在室温下，纳米银颗粒可以保持较好的分散性，这是因为其表面均匀地包覆着有机包覆层。常见的有机包覆层有：柠檬酸根、聚乙烯吡咯烷酮（PVP）等。
一方面，第三代半导体材料自身的热导率已经非常，比如碳化硅热导率可以达到83.6Wm-1K-1，这对热界面材料的导热性能提出了较高要求。如果热界面材料热导率过低就会在连接界面处聚集大量热量，从而降低互连结构的可靠性；另一方面，碳化硅等第三代半导体功率器件的工作温度可以达到260℃甚至更高，传统热界面材料的服役温度上限，这对热界面材料的高温服役可靠性提出了较高要求。
一是复合纳米银烧结体与其它单一尺寸纳米银烧结体相比，其孔隙率始终保持低（在室温至270℃的烧结温度范围内孔隙率基本保持在13.5%左右）；二是复合纳米烧结银烧结体晶粒尺寸在烧结温度130℃后，始终大于其它单一尺寸纳米银膏（烧结温度为270℃的复合纳米银膏烧结体的平均晶粒尺寸为56.8nm）；三是复合纳米银膏烧结体中存在大量的共格孪晶，孪晶界有利于提高烧结体导热性能。
在150-270℃烧结的复合纳米银烧结互连结构中的纳米银层显微组织致密均匀，并且与两侧银镀层形成牢固的冶金接合。当烧结温度为270℃时复合纳米银膏烧结互连结构的平均剪切强度可达41.80MPa，并且在经过1000个周期的高温热循环（50-200℃）之后其平均剪切强度依然可达29.85MPa。
4善仁新材复合纳米银墨水AS9001印刷图案的电阻率低于其它单一尺寸纳米银墨水。复合纳米银墨水印刷图案的电阻率随着印刷厚度及烧结温度增加而减小，并且随着印刷次数的增加电阻率下降的速率逐渐降低。当烧结温度为180℃时，厚度为1.7μm的试样的电阻率已经降到了3.54μΩcm。
