Mechanical and Thermal Properties of SiC – Ceramics Substrate Interface

Ryszard Kisiel , Zbigniew Szczepański , Piotr Firek , Marek Guziewicz , Arkadiusz Krajewski

Abstract

In this paper, we present the realization of assembly of SiC samples to DBC substrate (Direct Bonding Copper Substrate with 200 µm Gu metallization Au covered] by low-temperature sintering of micro scale Ag powder. In the preliminary experiments DBC test samples size 3 × 3 mm (in place of SiC die) were assembled to DBC substrate size 10 × 10 mm using following methods: a) sintering by Ag powder with Ag microparticles in air by applying temperature and pressure, b) sintering by Ag powder with Ag microparticles using temperature, pressure and high vacuum. Methods "a" and "b" permit to obtain very good adhesion range 8...10 MPa after sintering. However after ageing test at temperature 350°C in air the adhesion fall down dramatically. By increasing sintering temperature up to 500...550°C and sintering in vacuum range 1.3 Pa the adhesion is satisfactory. The results of these experiments will be presented in paper.
Author Ryszard Kisiel IMiO
Ryszard Kisiel,,
- The Institute of Microelectronics and Optoelectronics
, Zbigniew Szczepański IMiO
Zbigniew Szczepański,,
- The Institute of Microelectronics and Optoelectronics
, Piotr Firek IMiO
Piotr Firek,,
- The Institute of Microelectronics and Optoelectronics
, Marek Guziewicz IMiO
Marek Guziewicz,,
- The Institute of Microelectronics and Optoelectronics
, Arkadiusz Krajewski ITW
Arkadiusz Krajewski,,
- The Institute of Manufacturing Processes
Pages24-30
Book Kisiel Ryszard, Szczepański Zbigniew, Firek Piotr, Guziewicz Marek, Krajewski Arkadiusz (eds.): 35th International Microelectronics and Packaging IMAPS-CPMT, 2011
Keywords in Polishtechnologie montażu i hermetyzacji, montaż z struktur SiC, zgrzewanie niskotemperaturowe, mikroproszki Ag
Keywords in Englishpackaging technology, SiC die bonding, low temperature sintering, silver microparticle
Abstract in PolishW artykule zaprezentowano proces realizacji montażu struktur SiC do podłoży DBC (ceramiki alundowej dwustronnie pokrytej warstwą Cu o grubości 200 µm) przy zastosowaniu niskotemperaturowego zgrzewania mikroproszkiem Ag. W badaniach wstępnych, zamiast struktur SiC zastosowano struktury DBC o wymiarach 3 × 3 mm montowane do podłoża DBC 10 × 10 mm (obie łączone części miary metalizację Au). W montażu wykorzystano mikroproszki Ag, a łączenie wykonywano przez: wygrzewanie w powietrzu pod naciskiem oraz przez wygrzewanie w próżni pod naciskiem. W obu metodach uzyskano dobrą adhezję tuż po łączeniu (z zakresu 8...10 MPa). Przeprowadzone próby starzeniowe w temperaturze 350°C wskazały, że adhezja próbek łączonych w powietrzu dramatycznie spada po 24 godzinach wygrzewania Natomiast adhezja próbek łączonych pod naciskiem w próżni 1.3 Pa w temperaturach z zakresu 500...550°C po procesach starzeniowych wtemperaturze 350°C przez kilkaset godzin jest dobra (powyżej 10 MPa).
Languageen angielski
Not used for evaluationyes
Score (nominal)0
Citation count*0
Cite
Share Share



* presented citation count is obtained through Internet information analysis and it is close to the number calculated by the Publish or Perish system.
Back