[科普中國(guó)]-金漿料

金漿料是指含金的貴金屬漿料，為厚膜微電子工藝使用的-種導(dǎo)電材料。金漿料常用于半導(dǎo)體集成電路片硅、鍺材料的共晶連接。

有機(jī)金漿料有機(jī)金漿料主要由樹(shù)酸鹽、連接料、溶劑三部分組成。樹(shù)脂酸鹽有金屬樹(shù)脂酸金，金屬樹(shù)脂酸、樹(shù)脂酸鉻、樹(shù)脂酸銻、樹(shù)脂酸硅等；連接料包括松香改性樹(shù)脂、三聚胺樹(shù)脂、酸樹(shù)脂；溶劑為松油醇1。

分類按功能相的組成可區(qū)分為：

(1)純金。

(2)金和5%～10%鈀或鉑的混合物。

(3)金鈀(25%～30%)和金鉑(18%～22%)漿料。金漿料通過(guò)絲網(wǎng)漏印、燒結(jié)得到導(dǎo)體。由粘結(jié)劑粘結(jié)到基體上。純金導(dǎo)體的方阻小于6mΩ/口，含少量鈀或鉑的方阻小于10mΩ/口。

按粘結(jié)劑的結(jié)合機(jī)理可區(qū)分為：

(1)鉛、鈣、鋇、鋅的硼硅酸鹽系的玻璃粘結(jié)。

(2)氧化銅、氧化鎘系的化學(xué)反應(yīng)粘結(jié)。燒結(jié)時(shí)與基體材料發(fā)生反應(yīng)生成尖晶石族化合物，形成分子鍵。由于氧化物總量?jī)H為功能相的1%，可得到導(dǎo)電性優(yōu)良的金導(dǎo)體。

(3)結(jié)合上述兩種功能的混合粘結(jié)。另有-類低溫固化的金漿料，主要成分是金粉、填料、樹(shù)脂和溶劑。作為導(dǎo)電膠用來(lái)粘結(jié)半導(dǎo)體芯片，分直接起導(dǎo)電作用的歐姆接觸和非歐姆接觸兩類。

應(yīng)用金漿料常用于半導(dǎo)體集成電路片硅、鍺材料的共晶連接。含少量鈀或鉑的金漿料，冶金學(xué)活性下降，作為厚膜電阻器的端接材料。導(dǎo)體可用鉛錫焊料焊接。金鈀漿料和金鉑漿料應(yīng)用于高可靠的電子線路中，作為電阻器的端接材料和厚膜電容器的下電極，可以忽略燒結(jié)時(shí)相互間的擴(kuò)散和反應(yīng)。金鉑漿料特別推薦用于分立元件用鉛錫焊料焊接而又經(jīng)常更換元件的部位。由于鈀或鉑的含量較高，燒結(jié)后導(dǎo)體的方阻值也較高，分別約為80和90mΩ/口。

大規(guī)模集成電路對(duì)封裝技術(shù)有很高的要求，不斷發(fā)展著大尺寸、高密度布線和多層化的基板。20世紀(jì)80年代，發(fā)展了金漿料-介質(zhì)漿料多層印刷燒結(jié)體系，基板尺寸100mm×100mm，金導(dǎo)體的線寬和間距為125μm。90年代發(fā)展了尺寸達(dá)225mm×225mm的玻璃陶瓷多層基板，有78層，其中13層為金導(dǎo)體，已安裝100塊超大規(guī)模集成電路芯片，應(yīng)用于巨型計(jì)算機(jī)。金漿料由于它優(yōu)良的導(dǎo)電性和長(zhǎng)期穩(wěn)定性，在集成電路的發(fā)展中始終有著重要的地位2。

本詞條內(nèi)容貢獻(xiàn)者為:

石季英 - 副教授 - 天津大學(xué)