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1、纳米技术在电子封装互连中的应用李明雨/工学博士,教授/博导电子封装材料及技术研究中心哈尔滨工业大学(深圳)哈尔滨工业大学(深圳)myli@hit.edu.cn电子封装中的纳米技术纳米技术定义。纳米技术对封装技术发展的促进作用。解决既有封装技术的瓶颈促进纳米电子封装新概念纳米金属颗粒纳米钎料合金、纳米银、纳米铜……纳米复合结构纳米颗粒复合钎料合金、纳米颗粒复合互连点纳米结构互连能源纳米燃烧层……纳米结构冶金互连UBM、纳米单晶互连点哈尔滨工业大学(深圳)myli@hit.edu.cn纳米钎料合金一、纳
2、米无铅钎料研发的目的和意义1.1纳米无铅钎料的特点1.2纳米无铅钎料的应用二、纳米无铅钎料的制备2.1制备方法2.2影响因素三、未来需解决的问题3.1团聚问题3.2熔化问题3.3融合问题哈尔滨工业大学(深圳)myli@hit.edu.cn纳米无铅钎料的特点-熔点低颗粒尺寸与熔化温度之间的关系J.Alloy.Comp.2009,484,777-781哈尔滨工业大学(深圳)myli@hit.edu.cn纳米无铅钎料的特点-过冷度大纳米SnAgCu钎料传统SnAgCu钎料Mater.Characterization,
3、2010,61,474-480哈尔滨工业大学(深圳)myli@hit.edu.cn纳米无铅钎料的应用-传统电子封装领域Small2009,5(11),1246-1257哈尔滨工业大学(深圳)myli@hit.edu.cn纳米无铅钎料的应用-纳米器件的连接Small2006,2,225–229.Langmuir2004,20,11308-11311哈尔滨工业大学(深圳)myli@hit.edu.cn纳米无铅钎料的制备哈尔滨工业大学(深圳)myli@hit.edu.cn影响因素-先驱体种类Electron.Mate
4、r.Lett.2012,8(6),587-593哈尔滨工业大学(深圳)myli@hit.edu.cn影响因素-先驱体浓度4.2×10-4mol1.1×10-3mol1.75×10-4molChem.Phys.Lett.2006,429,492-496哈尔滨工业大学(深圳)myli@hit.edu.cn影响因素-反应温度60℃室温0℃Electron.Mater.Lett.2012,8(6)53-58哈尔滨工业大学(深圳)myli@hit.edu.cn团聚问题-致使尺寸效应减弱初始式样室温下存放4个月Mater.
5、Sci.Eng.B2012,177,197-204哈尔滨工业大学(深圳)myli@hit.edu.cn未来需解决的问题-熔化问题Electron.Mater.Lett.2012,8(6),587-593Chem.Phys.Lett.2006,429,492–496Trans.NonferrousMet.Soc.China20(2010)248-253Chem.Mater.2007,19,4482-4485不同工艺制备的尺寸相近的纳米钎料熔点不一致,且熔化范围大哈尔滨工业大学(深圳)myli@hit.edu.cn
6、未来需解决的问题-熔化问题Electron.Mater.Lett.2012,8(6),587-593哈尔滨工业大学(深圳)myli@hit.edu.cn未来需解决的问题-难形成焊点传统纳米SACSAC焊膏焊膏SAC钎料膏SAC纳米钎料(~10nm)220℃重熔60sMater.Sci.Eng.B2012,177,197-204哈尔滨工业大学(深圳)myli@hit.edu.cn未来需解决的问题-难形成焊点纳米Sn钎料DSC加热一次后的形貌(升温速度10℃/min,最高250℃)Electron.Mater.Le
7、tt.2012,8(6),587-593哈尔滨工业大学(深圳)myli@hit.edu.cn未来需解决的熔合问题-原因分析离子表面有机层的厚度融合成焊点的基本条件之一:金属体积需达总体积的40%以上。颗粒表面有机层厚度VS.纳米粒子所占体积(理论计算)Mater.Sci.Eng.B2012,177,197–204哈尔滨工业大学(深圳)myli@hit.edu.cn未来需解决的熔合问题-原因分析表面活性剂的分解温度Chem.Mater.2007,19,4482-4485哈尔滨工业大学(深圳)myli@hit.ed
8、u.cn未来需解决的熔合问题-原因分析纳米SnAg钎料240℃保温5minChem.Phys.Lett.2006,429,492-496哈尔滨工业大学(深圳)myli@hit.edu.cn纳米银浆技术背景意义国内外现状目前的突破存在的问题与困难哈尔滨工业大学(深圳)myli@hit.edu.cn热界面材料的重要性电子封装结构的小型化、高密度化、多功能化。功率器件的芯片化。