本文關(guān)鍵詞：低溫?zé)Y(jié)納米銀膏的制備及其性能研究

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【摘要】：隨著電子產(chǎn)品向微型化、高密度、大功率的方向發(fā)展,以及以Si C為代表的第三代寬帶隙半導(dǎo)體器件的工業(yè)化應(yīng)用,研發(fā)新型的具有良好力學(xué)和導(dǎo)熱導(dǎo)電性能、高溫化學(xué)穩(wěn)定且綠色環(huán)保的連接材料及其互連技術(shù)具有重要意義。納米銀顆粒低溫?zé)Y(jié)連接是目前用于Si C芯片封裝較為合適的解決方案,能夠?qū)崿F(xiàn)低溫連接高溫服役的效果。但目前研制的納米銀顆粒的連接材料多為漿料形式,粘度較低,不能夠滿(mǎn)足模板印刷或針頭點(diǎn)注等形式的工業(yè)化應(yīng)用。本文基于上述不足,探索了低溫?zé)Y(jié)納米銀顆粒連接材料的粘度改善措施,對(duì)制備的納米銀膏和其燒結(jié)試樣進(jìn)行了性能分析,系統(tǒng)研究了低溫?zé)Y(jié)納米銀膏連接工藝、接頭微觀結(jié)構(gòu)和它們與接頭力學(xué)性能之間的關(guān)系。本文采用水溶液化學(xué)還原法制備納米銀顆粒,選取了由丙二醇甲醚醋酸酯、乙基纖維素、改性氫化篦麻油和氫化松香組成的有殘留有機(jī)成分系統(tǒng)和只含有1,2-丙二醇的無(wú)殘留有機(jī)成分系統(tǒng),配制了固含量為70%的兩種粘度適用于模板印刷的低溫?zé)Y(jié)納米銀膏。納米銀膏在250℃燒結(jié)后具有良好的導(dǎo)電和導(dǎo)熱能力,電阻率和熱導(dǎo)率分別為5.89μΩ·cm和367.90W/m·K。按照不同的升溫曲線(xiàn)采用有殘留納米銀膏在10MPa壓力下于250℃保溫30min燒結(jié)連接芯片和鍍銀銅基板,通過(guò)對(duì)互連接頭性能的分析測(cè)試,得到有機(jī)成分揮發(fā)對(duì)納米銀膏燒結(jié)連接的影響,并提出可以通過(guò)控制有機(jī)成分的揮發(fā)或分解來(lái)提高燒結(jié)接頭力學(xué)性能的方法。設(shè)計(jì)正交試驗(yàn)研究了兩種納米銀膏低溫?zé)Y(jié)連接金屬基板的連接工藝與接頭力學(xué)性能的關(guān)系,對(duì)燒結(jié)接頭進(jìn)行了微觀組織觀察,結(jié)合工藝參數(shù)對(duì)有機(jī)成分揮發(fā)的影響和納米金屬顆粒低溫?zé)Y(jié)連接原理分析了工藝參數(shù)對(duì)接頭性能的影響及其機(jī)理。
【關(guān)鍵詞】：SiC封裝 模板印刷 納米銀膏 有機(jī)物揮發(fā) 剪切強(qiáng)度
【學(xué)位授予單位】：哈爾濱工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類(lèi)號(hào)】：TG146.32;TB383.1
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-9
• 第1章 緒論9-29
• 1.1 課題的來(lái)源9
• 1.2 課題的研究背景和意義9-10
• 1.3 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀10-27
• 1.3.1 SiC封裝方法的研究現(xiàn)狀10-11
• 1.3.2 納米金屬低溫?zé)Y(jié)的研究現(xiàn)狀11-16
• 1.3.3 低溫?zé)Y(jié)納米銀膏的制備與連接16-24
• 1.3.4 納米銀燒結(jié)體性能的研究現(xiàn)狀24-27
• 1.4 主要研究?jī)?nèi)容27-29
• 第2章 材料及試驗(yàn)方法29-39
• 2.1 試驗(yàn)材料與制備29-31
• 2.1.1 納米銀顆粒的制備29-30
• 2.1.2 納米銀膏的配制30
• 2.1.3 燒結(jié)連接試樣的制備30-31
• 2.2 分析測(cè)試方法31-38
• 2.2.1 有機(jī)物粘度的測(cè)試31-32
• 2.2.2 低溫?zé)Y(jié)納米銀膏的表征32-33
• 2.2.3 納米銀膏燒結(jié)試樣的測(cè)試33-36
• 2.2.4 納米銀膏燒結(jié)連接接頭的測(cè)試36-38
• 2.3 本章小結(jié)38-39
• 第3章 低溫?zé)Y(jié)納米銀膏的制備及燒結(jié)工藝探索39-49
• 3.1 低溫?zé)Y(jié)納米銀膏的制備39-42
• 3.1.1 有機(jī)成分系統(tǒng)的設(shè)計(jì)39-41
• 3.1.2 適宜粘度納米銀膏的配制41-42
• 3.2 納米銀膏熱性能分析42-43
• 3.3 有機(jī)成分揮發(fā)對(duì)納米銀膏燒結(jié)連接的影響43-47
• 3.3.1 芯片與基板燒結(jié)連接43-45
• 3.3.2 連接層內(nèi)部缺陷檢測(cè)45-46
• 3.3.3 剪切強(qiáng)度測(cè)試46-47
• 3.4 本章小結(jié)47-49
• 第4章 納米銀膏燒結(jié)結(jié)構(gòu)性能研究49-56
• 4.1 納米銀膏燒結(jié)試樣性能研究49-53
• 4.1.1 導(dǎo)熱性能測(cè)試49-50
• 4.1.2 導(dǎo)電性能測(cè)試50-52
• 4.1.3 硬度測(cè)試52
• 4.1.4 熱膨脹系數(shù)測(cè)試52-53
• 4.2 I-V曲線(xiàn)測(cè)試53-54
• 4.3 本章小結(jié)54-56
• 第5章 納米銀膏低溫?zé)Y(jié)連接工藝及接頭性能研究56-75
• 5.1 納米銀膏低溫?zé)Y(jié)連接金屬基板工藝研究56-70
• 5.1.1 熱壓燒結(jié)參數(shù)范圍確定57-58
• 5.1.2 正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)58-60
• 5.1.3 正交試驗(yàn)極差分析法60
• 5.1.4 正交試驗(yàn)方差分析法60-62
• 5.1.5 試驗(yàn)結(jié)果分析62-70
• 5.2 低溫?zé)Y(jié)連接工藝參數(shù)對(duì)接頭性能的影響及其機(jī)理70-72
• 5.3 連接接頭表征72-74
• 5.3.1 連接界面觀察72-73
• 5.3.2 斷口分析73-74
• 5.4 本章小結(jié)74-75
• 結(jié)論75-76
• 參考文獻(xiàn)76-83
• 致謝83

【相似文獻(xiàn)】

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1 朱穎;唐善平;閆劍鋒;鄒貴生;;納米銀膏與微米銀膏燒結(jié)連接對(duì)比[J];北京航空航天大學(xué)學(xué)報(bào);2013年04期

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1 蘇姍姍;復(fù)方消銀膏對(duì)銀屑病動(dòng)物模型療效及安全性研究[D];吉林大學(xué);2016年

2 賀海英;復(fù)方消銀膏治療輕中度尋常型銀屑病臨床療效觀察[D];吉林大學(xué);2016年

3 楊雪;低溫?zé)Y(jié)納米銀膏的制備及其性能研究[D];哈爾濱工業(yè)大學(xué);2016年

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本文編號(hào)：603972