复合微纳米Cu@Ag焊膏烧结工艺及其性能研究

发布时间：2021-04-17 05:47

　　以SiC、GaN为代表的第三代半导体及其功率器件,场效应器件,肖特基二极管等已经被广泛应用于汽车电子、高速机车、能源开发传输、航空航天工业、海洋开发探测等领域,在不断向着高密度、大功率、多功能化发展。但是用于电极引出芯片封装的材料由于其性能、成本、环保等因素难以满足其工作要求,因此亟需研究和开发能够“低温连接,高温服役”适用于高温功率器件封装的新型无铅钎料。本文从焊膏中进行微纳米颗粒混合的方式着手,改善目前纳米Ag、Cu焊膏的性能、成本等问题。通过液相还原法制备了不同粒径的Cu@Ag核壳颗粒,其微纳米颗粒分别是以粒径50 nm,5μm,20μm的Cu颗粒上制备出来的粒径分别为30-70 nm,3-5μm,15-25μm的Cu@Ag核壳颗粒,并将其按照5:3:2的质量比进行机械混合,而后将充分混合均匀的微纳米颗粒与有机溶剂松油醇按照80:20的比例进行机械混合,超声分散从而制备出复合微纳米Cu@Ag焊膏。对复合微纳米Cu@Ag焊膏进行连接模拟芯片与铜基板的街头微观组织形貌进行观察,研究其内部组织形貌并比较预期设想该焊膏设计过程中预想达到的组织结构形态。而且认真分析了分别在不同工艺条件下,... 

【文章来源】：哈尔滨理工大学黑龙江省

【文章页数】：65 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

连接接头烧结示意图，烧结后式样示意图及实际图

保温时间，连接压力等工艺参数，烧结示意图如图 2-1a 所示。热压机设备如图如图 2-2b 所a)连接接头烧结示意图b)连接接头示意图 c)制备出的连接接头图 2-1 连接接头烧结示意图，烧结后式样示意图及实际图am of joint sintering, Schematic diagram and actual drawing of b)b) c)a)a)

剪切强度是评价材料承受剪切力的能力，是微连接及精密连接接头的重要强度评价指标之一，因此，本试验通过剪切试验表征烧结接头的力学性能。图2-3为剪切试验过程中示意图以及剪切试验所用的PTR-1100型结合强度测试仪。设置该仪器的剪切速度为 0.25 mm/s，剪切行程 2.5 mm，剪切高度 20μm，将准备好的剪切试样置于该设备工作台上，并将其固定。调节剪切机刀头位置后，开始进行剪切试验，其剪切力的数值通过软件实时显示。每种工艺参数下制备的烧结接头取 10 个，并根据软件显示的剪切力以及剪切断口的面积值来计算其剪切强度的大小。剪切试验后，其断口形貌用扫描电镜进行观察。a) 剪切试验示意图 b) 剪切测试机图 2-3 剪切试验示意图及剪切测试机Fig.2-3 Shear strength diagram and shear strength testera)b)

【参考文献】：
期刊论文
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博士论文
[1]胶体晶体辅助构筑有序微结构[D]. 任志宇.吉林大学 2008

硕士论文
[1]核壳型纳米含能材料的制备及其性能的研究[D]. 李丹扬.华中科技大学 2016
[2]单分散纳米微球的合成及胶体光子晶体薄膜的制备[D]. 姚金燕.扬州大学 2014
[3]纳米钨铜复合材料的制备及其合成机理的探讨[D]. 杨林.西华大学 2006



本文编号：3142916