T/CASAS 020-2021 微纳米金属烧结体热导率试验方法 闪光法.pdf

金属互连材料在半导体封装工业中占据关键地位。传统封装采用焊料合金互连，但其析出的金属间化合物导致互连层服役温度较低且脆性较高。作为最适合于第三代半导体模块封装的界面连接技术之一，以微纳米银、微纳米铜为代表的新型微纳米金属烧结互连技术具有组分单一、低工艺温度、高服役温度的优点，而且芯片连接件的可靠性也可以得到大幅提升，特别是微纳米金属烧结件的烧结层往往具有低电阻率、高导热性能，这也使其更加适合未来的高温度、高功率密度应用。 热导率，又称导热系数或导热率，是表示材料热传导能力大小的物理量。作为材料的本征参数，热导率与材料大小和形状无直接关系，但受材料种类、制备工艺和微观结构的影响。对于微纳米金属烧结技术制备的连接层，采用不同材料和工艺，往往会造成微观下不同尺寸和数量的观孔隙结构，从而影响其导热性能。 目前微纳米金属烧结连接技术尚属起步推广阶段，热导率测试方法业内尚无统一标准。通过行业调研发现，产业链中原材料提供商、研发单位、终端用户等各个环节使用的热导率测试方案和样品规格差异较大，这给从业者技术交流、样品验证和质量评定制造了极大困难。因此，有必要根据实际需求，尽快制定统一的热导率性能测试标准，统一行业术语，从而方便业内对微纳米金属烧结样品的测试评定。 本文件采用了闪光法测定微纳米金属烧结体样品热扩散系数，再利用材料比热容、体积密度参数，由公式求出材料导热系数。闪光法测定热扩散系数测试方法由于其测定范围广、速度快、样品制备简易、适用多种气氛、操作简便等特点，目前已在各行各业广泛应用。材料比热容可通过查找参考资料获得，或使用比较法实验测得。材料体积密度可按照相关标准测定。