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Magisches Silbersintern mit Heraeus

Neuartige Mikro-Silberpartikel sind das "mAgische" Geheimnis des Sinterprozesses
Der Bereich Microbond Assembly Materials des Edelmetall- und Technologiekonzerns Heraeus entwickelt die nächste Generation des Silbersinterns. Mit speziellen Mikro-Silberpartikeln wird dabei die Haftungsfähigkeit der Sinterpaste stark erhöht.

Durch den Einsatz von speziell aktiviertem Silber ist der Sinterprozess sehr stabil und verfügt über ein höheres Durchdringungspotential als Nano-Silber. Die Paste verfügt nach dem Prozess über eine wesentlich geringere Porosität als z. B. eine Nano- bzw. Niedertemperatur Technologie Paste (NTV). Das Resultat sind deutlich dichtere, lunkerfreie Silber-Schichten. Dieses überlegene Konzept des Silbersinterns nennt Heraeus "mAgic".

Neben einer guten Initial-Scherfestigkeit oberhalb 200 °C erhöht sich auch die elektrische Leitfähigkeit signifikant. Zum Vergleich: NTV-Paste 4mS/m (drucklos gesintert), Sn63Pb37-100% 7mS/m und mAgic-Paste über 15mS/m. Aber auch bei höheren Temperaturen ist die mAgic-Paste im Vorteil: NTV-Paste (300 C) liegt bei 2mS/m und die mAgic-Paste (300 C) bei über 7 mS/m.

Neuartige Mikro-Silberpartikel

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Bei der Wärmeleitfähigkeit ergeben sich gleichermaßen beeindruckende Unterschiede in den Werten. Hier liegen die NTV-Paste (drucklos gesintert) bei ca. 45 W/Km und die mAgic-Paste bei ca. 180 W/Km. Zum Vergleich: reines Silber erreicht ca. 430 W/Km.

Fazit: Durch den mAgic-Sinterprozess ist eine wesentlich schnellere Bondzeit möglich (bei drucklosem Sintern deutlich unter 30 min, bei 10 Mpa weniger als 60 s), die Sintertemperatur liegt bei 220 bis 280 °C, es ist kein Vortrocknen notwendig und die Porosität liegt bei einem Sinterdruck von 10 MPa bei ca. 20%. Da der Druck eine ausschlaggebende Größe beim Sintern ist, strebt Heraeus auch beim Silbersintern einen drucklosen Prozess an.

Neben der wirtschaftlichen Effizienz liegen die weiteren Vorteile beim Einsatz der mAgic Paste in der deutlich verbesserten Lebensdauer der Bauelemente, der Prozessfähigkeit und einer enormen Kompatibilität zu existierendem Fertigungsequipment klar auf der Hand.

Interessant ist auch die Namensgebung der Produktgruppe. Schaut man sich die Worte Microbond Silver interconnect an und setzt für Silber das chemische Zeichen ein, erhält man "mAgic" - aber der Prozess hat auch etwas Magisches.

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Neuartige Mikro-Silberpartikel
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07.12.2010 10:33

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