纳米银膏与微米银膏烧结连接对比

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1、2013年4月北京航空航天大学学报April2013第39卷第4期JournalofBeijingUniversityofAeronauticsandAstronauticsV01．39No．4纳米银膏与微米银膏烧结连接对比朱颖唐善平闫剑锋邹贵生(北京航空航天大学机械工程及自动化学院，北京100191)(清华大学机械工程系，北京100084)摘要：用粒径20～80nm的纳米银膏和粒径1～3Ixm的微米银膏进行了烧结连接镀银铜块的对比实验．借助热／力物理模拟试验机Gleeble1500D对接头剪切强度进行了测定．用扫描电镜及能谱分析仪对接头的微观组织进行了观察和分析．结果表明：在

2、相同的连接条件下纳米银膏烧结连接的剪切强度明显高于微米银膏烧结连接的剪切强度．接头断口和显微组织分析表明，在相同条件下，纳米银膏烧结接头组织的质密性好于微米银膏烧结接头的组织质密性．在微米银连接接头中，由于cu块一烧结银层间的界面处存在裂纹，其剪切强度较低．关键词：纳米银膏；电子封装；无铅；烧结中图分类号：TB31文献标识码：A文章编号：1001-5965(2013)04-0484-04ComparationofthebondingthroughsinteringbetweenAgnanoparticlepasteandAgmicroparticlepasteZhuYingTa

3、ngShanping(SchoolofMechanicalEngineeringandAutomation，BeijingUniversityofAeronauticsandAstronautics，Beijing100191，China)YanJianfengZouGuisheng(DepartmentofMechanicalEngineering，TsinghuaUniversity，Beijing100084，China)Abstract：TheAgnanoparticlepastewithdiameterof20～80nmandtheAgmicroparticlepas

4、tewithdi—ameterof1～3恤mwereusedtobondAgcoatedCudiscs．TheshearstrengthwasevaluatedusingthephysicalsimulatorsGleeble1500D．Microstructureofthejointwasstudiedwithscanningelectronmicroscope(SEM)andenergydispersivespectroscopy(EDS)．TheresultshowsthattheshearstrengthofthejointusingAgnan-opartielepas

5、teissignificantlyhigherthanthatofjointswithAgmieroparticlepasteatthesameparameter．TheanalysisofthefracturesurfaceandinterfacialofjointshowsthatthejointbondedwithAgnanoparticlehashighersinteringdensitythanthatofAgmicroparticle．InthejointbondedwithAgmicropartiele，therewerecracksatinterfacialbe

6、tweenthecopperdiscandsinteredsilverlayer，whichmaycontributetothelowshearstrength．Keywords：Agnanoparticlepaste；electronicpackaging；lead—free；sintering锡铅合金由于其优良的性能而广泛用于电子工业的芯片封装¨。。．然而铅及其合金有毒，相关禁铅法令也陆续颁布．目前，国内外中低温无铅电子封装连接材料主要是以sn为基体的无铅钎料．现有的高温无铅钎料由于性能及可靠性均不及高铅钎料，且无法直接利用现有的回流焊工艺实现封装，故高温服役条件下的电子器

7、件的互连材料及工艺需进一步研究"“’．同时随着大功率器件如大功率LED器件、混合动力汽车等迅速发展¨一，迫切需要一种能够低温封装、高温服役并能保持高可靠性的无铅电子封装材料．近来国内外提出用纳米金属烧结封装电子芯片的方案引起了广泛关注，其基本原理是利用纳米金属颗粒的高表面能、低熔点特性来实现低温收藕日期：2012-05—14；网络出版时间：2012-11-2911：04网络出版地址：www．enki．net／kcms／detail／11．2625．V．20121129．1104．016．ht