(19)国家知识产权局 (12)发明 专利 (10)授权公告 号 (45)授权公告日 (21)申请 号 202111481040.9 (22)申请日 2021.12.0 6 (65)同一申请的已公布的文献号 申请公布号 CN 114429829 A (43)申请公布日 2022.05.03 (73)专利权人 哈尔滨理工大 学 地址 150080 黑龙江省哈尔滨市南岗区学 府路52号 (72)发明人 刘洋　李科　肖男　刘苏诗　 徐永哲　马驰远　李世朕　姚冲　 (74)专利代理 机构 哈尔滨市阳光惠远知识产权 代理有限公司 2321 1 专利代理师 裴闪闪 (51)Int.Cl. H01B 1/22(2006.01)H01B 13/00(2006.01) H05K 7/20(2006.01) (56)对比文件 JP 2011058041 A,201 1.03.24 CN 110524079 A,2019.12.0 3 CN 113492281 A,2021.10.12 CN 112935240 A,2021.0 6.11 CN 112961540 A,2021.0 6.15 CN 112756841 A,2021.0 5.07 审查员 杨霁 (54)发明名称 一种功率器件封装用复合膏体及其制备方 法 (57)摘要 一种功率器件封装用复合膏体及其制备方 法。 本发明属于功率器件封装材料领域。 本发明 的目的是为了解决现有银烧结膏体成本高以及 抗电迁移特性较差的技术问题。 本发 明的一种功 率器件封装用复合膏体由银铜填料和有机载体 制备而成， 所述银铜填料为片状银和球状铜的混 合物。 本发明的方法： 步骤1： 将银铜填料和有机 载体搅拌至混合均匀， 得到混合膏体； 步骤2： 将 混合膏体进行三级分散研磨， 得到功率器件封装 用复合膏体。 本发明通过设计银铜的形状复合来 实现提升复合膏体抗电迁移性能的同时降低成 本的目的， 本发明制备工艺简单， 所得复合膏体 成本低， 导热性好， 电迁移失效不明显， 力学性能 优异， 显著的提高了功率器件封装的可靠性。 权利要求书1页 说明书4页 附图2页 CN 114429829 B 2022.11.18 CN 114429829 B 1.一种功率器件封装用复合膏体， 其特征在于， 该复合膏体由银铜填料和有机载体制 备而成， 所述银铜填料为片状银和球状铜的混合物， 所述银铜填料与有机载体的质量比为 8： (1.5～2.5)， 所述银铜填料中银与铜的质量比为6： (3.5～4.5)， 所述片状银直径为1 μm～ 3 μm， 所述球 状铜直径为1 μm～3 μm。 2.根据权利要求1所述的一种功率器件封装用复合膏体， 其特征在于， 所述有机载体按 质量分数由松油醇20％～40％、 2 ‑乙基‑1,3‑己二醇40％～60％、 聚乙二醇10％～30％制备 而成。 3.根据权利要求2所述的一种功率器件封装用复合膏体， 其特征在于， 所述有机载体的 具体制备过程为： 在60～8 0℃的恒温水浴条件 下通过磁力搅拌的方式使松油醇、 2 ‑乙基‑1, 3‑己二醇和聚乙二醇 混合均匀， 然后继续恒温搅拌0.5 h～1.5h， 得到有机载体。 4.根据权利要求3所述的一种功率器件封装用复合膏体， 其特征在于， 所述磁力搅拌转 速为100rpm～200rpm。 5.如权利要求1 ‑4任意一项权利要求所述的一种功率器件封装用复合膏体的制备方 法， 其特征在于， 该制备 方法按以下步骤进行： 步骤1： 将银铜填料和有机载体搅拌至混合均匀， 得到混合膏体； 步骤2： 将混合膏体进行三级分散研磨， 先在60μm～90μm间隙下研磨5min～8min， 然后 在30 μm～60 μm间隙下研磨5min～8min， 再在5 μm～10 μm间隙下研磨3min～5min， 得到功率器 件封装用复合膏体。 6.根据权利要求5所述的一种功率器件封装用复合膏体的制备方法， 其特征在于， 步骤 2中将混合膏体进行三级分散研磨后得到的功 率器件封装用复合膏体的分散度以刮板细度 计计为5 μm。权　利　要　求　书 1/1 页 2 CN 114429829 B 2一种功率器件封 装用复合膏体及其制备方 法 技术领域 [0001]本发明属于功率器件封装材料领域， 具体涉及一种功率器件封装用复合膏体及其 制备方法。 背景技术 [0002]以电动汽车、 光伏、 5G大数据、 风力发电等应用场景为代表的第三代半导体SiC及 其功率器件已经被广泛应用， 由于其宽禁带范围， 高的开关频率， 使其对封装材料的选择更 加苛刻。 传统的Sn基钎料不能够满足大功率芯片器件的服役要求， 而目前待开发的高温锡 基钎料Au ‑Sn， 以及银烧结焊膏等， 虽然 能够满足功率芯片服役要求， 但是由于其高昂的成 本， 在程度上限制 了大规模的应用。 银 的易电迁移特性对银烧结层的性能影响较大其剪切 强度、 导热性能都会有比较大的影响， 同时会使银烧结层在服役过程中更容易 失效， 不利于 器件的可靠性的提高， 烧结银的成本比较高， 这对于银烧结膏的推广使用形成很大阻碍。 因 此急需开发能在高温等极端环境下服役的微电子 封装用料。 [0003]对于SiC等功率器件来讲， 其需要封装材料的导电、 导热满足一定的要求， 对于开 发一种低成本的， 降低银的含量以减少电迁移失效的复合焊膏应用于功 率器件的封装连接 材料显得尤为重要。 发明内容 [0004]本发明的目的是为了解决现有银烧结膏体成本高以及抗电迁移特性较差的技术 问题， 而提供一种功率器件封装用复合膏体及其制备 方法。 [0005]本发明的一种功率器件封装用复合膏体由银铜填料和有机载体制备而成， 所述银 铜填料为片状银和球 状铜的混合物。 [0006]进一步限定， 所述银铜填料与有机载体的质量比为8： (1.5～ 2.5)。 [0007]进一步限定， 所述银铜填料中银与铜的质量比为6： (3.5～4.5)。 [0008]进一步限定， 所述片状银直径为1 μm～3 μm， 所述球 状铜直径为1 μm～3 μm。 [0009]进一步限定， 所述有机载体按质量分数由松油醇20％～40％、 2 ‑乙基‑1,3‑己二醇 40％～60％、 聚乙二醇10％～3 0％制备而成。 [0010]进一步限定， 所述有机载体的具体制备过程为： 在60～80℃的恒温水浴条件下通 过磁力搅拌的方式使松油醇、 2 ‑乙基‑1,3‑己二醇和聚乙二醇混合均匀， 然后继续恒温搅拌 0.5h～1.5h， 得到有机载体。 [0011]进一步限定， 所述磁力搅拌转速为10 0rpm～200rpm。 [0012]本发明的一种功率器件封装用复合膏体的制备 方法按以下步骤进行： [0013]步骤1： 将银铜填料和有机载体搅拌至混合均匀， 得到混合膏体； [0014]步骤2： 将混合膏体进行三级分散研磨， 先在60μm～90μm间隙下研磨5min～8min， 然后在30 μm～ 60 μm间隙下研磨5min～8min， 再在5 μm～10 μm间隙下研磨3min～ 5min， 得到功 率器件封装用复合膏体。说　明　书 1/4 页 3 CN 114429829 B 3