直接敷铜技术中铜组织变化和氧化膜的研究与控制
发布时间：2021-08-25 19:21
本课题在充分阅读了国内外有关直接敷铜法文献的基础上,了解直接敷铜工艺的原理、流程,就直接敷铜技术中目前国内外研究尚未详细阐述的预氧化过程进行了探究。在课题探究过程中,通过称量测增重、金相摄像、紫外可见吸收测定吸光度和拉曼光谱等测试与表征手段,控制预氧化条件以得到有关氧化膜物相、氧化膜厚度和铜组织变化的一系列结论。研究结果表明:（1）当预氧化温度为400800℃,氧化时间为1h,氧分压在100×10-6700×10-6范围内时,铜箔表面的预氧化产物均为Cu2O。预氧化过程当中预氧化的温度过高、氧分压过大,铜箔表面就会生成CuO物相,而且氧化膜层变厚,表面会出现疏松,并且局部还会出现氧化膜脱落现象,对DBC敷接过程产生不利影响。（2）随着氧化温度从400℃升高至800℃,晶粒会发生再结晶过程,进而发生长大,晶粒尺寸不断增加。随着保温时间的延长,晶粒从大小不一,分布不均变成大小均匀,晶粒长大速度较缓。在一定范围内,温度对晶粒尺寸的影响大于保温时间对晶粒尺寸的影响。（3）通过梯度实验得...
【文章来源】：南京航空航天大学江苏省 211工程院校
【文章页数】：76 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
采用基板、引线和原片级封装的封装结构
电子模组和封装内外温度较低的区域。在封装体中，导过程[5]。当热量传递至封装外表面时，一般通过热。对于低功耗器件，在向外部环境传递热量时，热辐度会不断升高，直到封装体向外传递热量的速率与产稳定。因此，值得指出的是，即使没有目的地对封装度的升高。然而，大多数情况下，如若不采取散热措军航空电子整体研究项目的研究结果表明，55%的器意的是，不同于军用航空器件，大多数商用产品中的苛的环境可靠性测试，所以温度引起的失效比例可能温度还会影响 CMOS 电路性能[7]。因此，通过人为设有必要的。
直到最后到达底部铜板，传递到空气中去。图 1.4 是 IGBT 模块热潘洋[9]以 IGBT 封装结构为模型，利用有限元软件 ANSYS，剖析了热的，发现 DBC 衬板对芯片结温影响较大，这是因为 DBC 衬板中率，对热传递有着较大的阻挡作用。热传导是芯片散热的主要方式板对保证器件正常工作起着至关重要的作用。
【参考文献】：
期刊论文
[1]直接敷铜工艺制备Cu/AlN材料的界面结构及结合性能[J]. 谢建军,王宇,汪暾,王亚黎,丁毛毛,李德善,翟甜蕾,林德宝,章蕾,吴志豪,施鹰. 机械工程材料. 2017(01)
[2]功率电子封装用陶瓷基板技术与应用进展[J]. 程浩,陈明祥,郝自亮,刘松坡. 电子元件与材料. 2016(01)
[3]铜片氧化法制备Cu2O层厚度的调控方法[J]. 蒋盼,彭坤,周灵平,朱家俊,李德意. 材料导报. 2015(20)
[4]电子封装基板材料研究进展及发展趋势[J]. 曾小亮,孙蓉,于淑会,许建斌,汪正平. 集成技术. 2014(06)
[5]预氧化对DBC基板的影响及敷接机理研究[J]. 敖国军,张嘉欣,耿春磊. 电子与封装. 2014(05)
[6]半导体的行业挑战与摩尔定律[J]. 程建瑞. 电子工业专用设备. 2014(03)
[7]IGBT模块封装的热性能分析[J]. 丁杰,唐玉兔,忻力,张陈林,胡昌发. 机车电传动. 2013(02)
[8]氧化铝陶瓷基板化学镀铜金属化及镀层结构[J]. 宋秀峰,傅仁利,何洪,沈源,韩艳春. 电子元件与材料. 2007(02)
[9]IC铜合金引线框架材料的氧化失效及其机理[J]. 沈宏,李明,毛大立. 稀有金属材料与工程. 2006(S2)
[10]比较几种大功率LED封装基板材料[J]. 赵赞良,唐政维,蔡雪梅,李秋俊,张宪力. 装备制造技术. 2006(04)
博士论文
[1]散热基板用金刚石颗粒增强复合材料的微观组织与热物理性能[D]. 朱聪旭.华中科技大学 2013
硕士论文
[1]纯铜的微观组织与力学性能的晶粒尺寸效应研究[D]. 胡师鹤.南京理工大学 2016
[2]超高纯铜晶粒控制及晶界特征分布研究[D]. 曾祥.北京有色金属研究总院 2015
[3]Zr02增韧Al203-La203/Y203陶瓷材料的力学性能和耐磨性能研究[D]. 刘景文.湘潭大学 2015
[4]氧化铝陶瓷基片的金属化及共烧工艺研究[D]. 王珊.山东理工大学 2015
[5]镀铜陶瓷基板制备与LED封装应用研究[D]. 张学斌.华中科技大学 2014
[6]IGBT封装模块散热特性的研究[D]. 潘洋.华中科技大学 2013
[7]金属直接敷接陶瓷基板制备方法与性能研究[D]. 井敏.南京航空航天大学 2009
[8]流延法制备黑色氧化铝陶瓷基板工艺及其性能研究[D]. 徐雷.西安理工大学 2006
[9]大变形方法对纯铜性能影响的研究[D]. 李钢.昆明理工大学 2006
[10]近红外傅立叶变换拉曼光谱定量分析应用基础的研究[D]. 李宁.中国农业大学 2003
本文编号：3362704
【文章来源】：南京航空航天大学江苏省 211工程院校
【文章页数】：76 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
采用基板、引线和原片级封装的封装结构
电子模组和封装内外温度较低的区域。在封装体中，导过程[5]。当热量传递至封装外表面时，一般通过热。对于低功耗器件，在向外部环境传递热量时，热辐度会不断升高，直到封装体向外传递热量的速率与产稳定。因此，值得指出的是，即使没有目的地对封装度的升高。然而，大多数情况下，如若不采取散热措军航空电子整体研究项目的研究结果表明，55%的器意的是，不同于军用航空器件，大多数商用产品中的苛的环境可靠性测试，所以温度引起的失效比例可能温度还会影响 CMOS 电路性能[7]。因此，通过人为设有必要的。
直到最后到达底部铜板，传递到空气中去。图 1.4 是 IGBT 模块热潘洋[9]以 IGBT 封装结构为模型，利用有限元软件 ANSYS，剖析了热的，发现 DBC 衬板对芯片结温影响较大，这是因为 DBC 衬板中率，对热传递有着较大的阻挡作用。热传导是芯片散热的主要方式板对保证器件正常工作起着至关重要的作用。
【参考文献】：
期刊论文
[1]直接敷铜工艺制备Cu/AlN材料的界面结构及结合性能[J]. 谢建军,王宇,汪暾,王亚黎,丁毛毛,李德善,翟甜蕾,林德宝,章蕾,吴志豪,施鹰. 机械工程材料. 2017(01)
[2]功率电子封装用陶瓷基板技术与应用进展[J]. 程浩,陈明祥,郝自亮,刘松坡. 电子元件与材料. 2016(01)
[3]铜片氧化法制备Cu2O层厚度的调控方法[J]. 蒋盼,彭坤,周灵平,朱家俊,李德意. 材料导报. 2015(20)
[4]电子封装基板材料研究进展及发展趋势[J]. 曾小亮,孙蓉,于淑会,许建斌,汪正平. 集成技术. 2014(06)
[5]预氧化对DBC基板的影响及敷接机理研究[J]. 敖国军,张嘉欣,耿春磊. 电子与封装. 2014(05)
[6]半导体的行业挑战与摩尔定律[J]. 程建瑞. 电子工业专用设备. 2014(03)
[7]IGBT模块封装的热性能分析[J]. 丁杰,唐玉兔,忻力,张陈林,胡昌发. 机车电传动. 2013(02)
[8]氧化铝陶瓷基板化学镀铜金属化及镀层结构[J]. 宋秀峰,傅仁利,何洪,沈源,韩艳春. 电子元件与材料. 2007(02)
[9]IC铜合金引线框架材料的氧化失效及其机理[J]. 沈宏,李明,毛大立. 稀有金属材料与工程. 2006(S2)
[10]比较几种大功率LED封装基板材料[J]. 赵赞良,唐政维,蔡雪梅,李秋俊,张宪力. 装备制造技术. 2006(04)
博士论文
[1]散热基板用金刚石颗粒增强复合材料的微观组织与热物理性能[D]. 朱聪旭.华中科技大学 2013
硕士论文
[1]纯铜的微观组织与力学性能的晶粒尺寸效应研究[D]. 胡师鹤.南京理工大学 2016
[2]超高纯铜晶粒控制及晶界特征分布研究[D]. 曾祥.北京有色金属研究总院 2015
[3]Zr02增韧Al203-La203/Y203陶瓷材料的力学性能和耐磨性能研究[D]. 刘景文.湘潭大学 2015
[4]氧化铝陶瓷基片的金属化及共烧工艺研究[D]. 王珊.山东理工大学 2015
[5]镀铜陶瓷基板制备与LED封装应用研究[D]. 张学斌.华中科技大学 2014
[6]IGBT封装模块散热特性的研究[D]. 潘洋.华中科技大学 2013
[7]金属直接敷接陶瓷基板制备方法与性能研究[D]. 井敏.南京航空航天大学 2009
[8]流延法制备黑色氧化铝陶瓷基板工艺及其性能研究[D]. 徐雷.西安理工大学 2006
[9]大变形方法对纯铜性能影响的研究[D]. 李钢.昆明理工大学 2006
[10]近红外傅立叶变换拉曼光谱定量分析应用基础的研究[D]. 李宁.中国农业大学 2003
本文编号：3362704
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