N2在Pd中的中温扩散及其对物性的影响

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1、维普资讯http://www.cqvip.com第36卷第7期金属。学厦V0l_36N0．72000年7月ACTAMETALLURGICASINICAJuly2000777N2在Pd中的中温扩散及其对物性的影响坚垄垒丛、／罗乐(中国科学院上海冶金斫磊丽．二。勒藁联骨电子封装实验室、上海200050)摘要用四引线原位电阻法研究丁Pd线(直径25m)在300c左右流动N2气毓中进失时N2在Pd蝗中的扩散扩散过程符台维无限长圆柱的体扩散模塑、结果不同干传统认l由竹Pd住1400cnF吸N2的结论拉仲寓验证明

2、N2的渗^改善丁Pd丝的力学性能一,-1p-关键词，，—Pd—，塑塑墨堂重兰兰，}—丁厅正。7中圉法分类号TGI46．3文献标识码A1’文章编号0412-1961(2000)070735-04丁句．．I，}MIDDLETEMPERATUREDIFFUSIoNoFN2INPdWIREANDITSINFLUENCE0NPHYSICALPR0PERTIESDULigua#g．sHENGMeiLUOLeSIMDaimlerChryslerLab．IShanghaiInstituteofMetMlurgy，Th

3、eChineseAcademyofSciences+Shanghai200050Correspondent：DULiguang．Teh(021)62511070—85t0．Fa，口j62131233．E-maihduliguang龇otmailsoreManuscriptreceived1999-12—28，inrevisedform2000-03—27ABSTRACTThedifusionofN2inPdwirewhenannealedat300℃inflowingN2wasstudiedbyfou

4、r-point打situresistivitymeasurementandthediflusionprocesscaxlbefittedwellbybulk—diflusionmodelwithinfinite~longcylindergeometryTheresultwasdisagreedwiththetraditionalacc。ptedconclusion：NitrogeniSinsolubleinthePdupto1400℃ThetensiletestofthePdwireshowedtha

5、ttheabsorbedN2canimprovethemechanicalpropertiesofthePdwire．KEYWoRDSN2，Pdwiredifusion，physicalproperty随着电子器件在各种恶劣环境(高温，高湿．强机械氛的关系用体扩散模型研究了电阻和时间的关系，给出振动和腐蚀性气氛等)中的广泛应用，对器件的组装提出了中温区氯在Pd中的表观扩散系数及其扩散激活能．了新的要求．如在丝焊(wirebonding)中传境采用的Au1实验方法丝在高温下强度明显下降而导致可靠性变差P

6、d丝由于其本身优良的高温稳定性被认为是Au丝有希望的高采用Heraus公司制造的直径为25m的Pd丝样温替代者[11．而Pd丝与环境气氛的相互作用是影响Pd品，研究其在中温(300℃左右)退火时强度变化，电阻丝高温机械性能和电性能的主要因素之一．变化与气氛的关系Pd在高温下与气体相互作用的研究主要集中在Pd—采用四引线法测Pd丝电阻测试样品形状如图1将H2系统有关Pd—_N0Pd—O2系统的报道很少，且多两块沉积了Pd膜的Si片的背面用导电银浆粘1=DIL集中在高温区(>1000℃)和块体材料中【0，

7、．Pd丝由陶瓷基片上，Pd丝用Stitchbond的方式锲焊在两块于其特殊的加工工艺与Pd的块体材料及薄膜材料的微结Pd／Si膜之间，焊点之间的Pd丝为待测电阻月．在焊点构有很大差别，而且，由于目前高温电子器件的工作温度外的Pd丝连接两电压的f试端，另外再在两块Pd／Si膜多在数百摄氏度范围，因此有必要进一步研究Pd丝在中上各锲焊一根Pd丝连接电流将待删样品放^退火炉中温(300℃左右)下与气体的相互作用．石英管内退火，石英管可通过两端的调节阀门在流动保护本文采用四引线高温原位电阻测量并辅以力学实验气

8、体(如N2Ar)和空气之间作切换．用计∞机控制高精度Keithley2001型数字电表测量和记录电阻随时间的研究了Pd丝在300℃左右的电学、力学性能与N2气变化．分别用Zeiss公司制造的Axiotech型光学显微镜观收到初稿日期：1999—12．28，收到修改稿日期：2000—03-27作者简介：杜黎光，男，1972年生，博士生洲了Pd丝的原始样品、在空气及N2中300℃遇火24h维普资讯http://www.cqvip.com金属学报圈1四引线法测