课程设计论坛

注册

 

QQ登录

只需一步,快速开始

发新话题 回复该主题

[毕业论文] 纳米Ag+Cu混合焊膏制备及其低温烧结连接用于电子封装 [复制链接]

楼主
文件格式:word
文件大小:9.90MB
适用专业:机械工程及自动化
适用年级:大学
下载次数:21 次
我要下载:点击联系下载
论文编号:201280

资料简介:

毕业论文-纳米Ag+Cu混合焊膏制备及其低温烧结连接用于电子封装,共91页,45485字

中文摘要

为保护环境和防止铅对人体的伤害,电子工业无铅化越来越显得重要;同时,

随着芯片集成度越来越高,发热量上升,互连材料在低温下焊接高温下稳定服役

的性能也成为电子工业中的一个挑战。纳米颗粒的小尺寸效应带来的高表面活性,

有利于其在低温下烧结致密。因 Ag、Cu 具有良好的导电、导热和力学性能,其纳

米颗粒膏有望作为理想无铅互连材料。本文中,在用液相化学还原法分别制备纳

米 Ag(约 40nm)、纳 米 Cu(约 100nm)颗粒膏后,机械混合制得 Ag 与 Cu 配比

不同的(Ag+Cu)纳米混合膏,并对各种焊膏进行了烧结性能及其低温烧结连接

Cu 箔与 Cu 丝的试验研究,测试了接头的拉剪性能并分析断裂方式。结果表明,

纳米 Cu 中适量添加纳米 Ag 颗粒可改善烧结性和连接性;提高烧结连接温度和压

力、延长保温时间有利于高强度接头的形成;针对搭接长度为 4.5mm 的 Cu 箔与

Cu 丝接头,连接温度高于 180℃、保温时间长于 30min、连接压力约 400N 时均可

获得断裂发生在母材 Cu 中的高强度接头。接头拉剪断裂方式包括:断裂在母材

Cu 丝中;断裂在烧结层中;断裂在 Cu 与烧结层的结合界面上;断裂时部分发生

在烧结层中,部分发生在结合界面。

关键词:纳米焊膏;低温烧结连接;拉剪断裂力


ABSTRACT

In order to avoid the environment pollution and the human body's injury led by the

element Pb and its compounds, lead-free requirement in electronics industry is

increasingly imperious. At the same time, higher heat generation from chips would be

accompanied with the high chip integration. In this case, it becomes a challenge for the

interconnected materials, which are bonded at low temperature, to then serve stably at

high temperature. As well known, the huge surface energies due to the small size effect

of nano particles are beneficial to their sintering compaction at low temperature. The

Nano Ag and nano Cu particles are hoped to be the ideal lead-free interconnection

materials because of their metal properties, such as high mechanical properties, and

good electrical and thermal conductivity. In this paper, nano Ag paste with a particle

diameter of about 40nm and nano Cu paste with a particle diameter of about 100nm

were prepared by using the liquid phase chemical reducing process, respectively. The

nano metal particle composite pastes with a various mol rate of nano Cu to nano Ag

were mechanically made up by mixing the mentioned Ag paste and Cu paste. In

succession, the sinterting properties of the (Ag+Cu) composite paste and the low

temperature sintering bonding of Cu foil to Cu fine wire were carried out, which is

accompanied with the joints’ property test and fracture mode analysis. The results

showed that the addition of nano-Ag particles can improve the sintering ability and

bonding ability of nano-Cu paste. Also, the higher sintering bonding temperature and

pressure and the longer sintering time can help the formation of the strong joints. For

the joints of the copper foil to wire with an overlapping of 4.5mm under the bonding

conditions of sintering temperature higher than 180℃, pressing load of about 400N and

holding time longher than 30min, the fracture would occur in the copper wire base

metal, which indicated that robust bonding was achieved. The joints’ fracture

modes/positions contain: 1) in the copper wire base metal, 2) in the sintered bonding

layer, 3) at the bonding interface; 4) both of in the sintered bonding layer and the

bonding interface.

Key words: Nano particle paste; low temperature sintering bonding; tensile shear

fracture force


目录

中文摘要 ..III

ABSTRACT..IV

第 1 章

引言.1

1.1 研究背景 ..... 1

1.1.1 电子封装无铅化要求 ..... 1

1.1.2 传统铅锡焊料的特点 ..... 4

1.1.3 无铅互连材料的要求 ..... 4

1.1.4 课题研究的目的和意义 ... 5

1.2 无铅互连材料的研究现状 ....... 5

1.2.1 低温无铅钎料的研究现状 . 5

1.2.2 高温无铅钎料研究现状 ... 7

1.2.3 微/纳米金属颗粒膏 ...... 8

1.2.4 纳米Ag和Cu颗粒的制备方法 ...... 15

1.3 本文的主要研究内容 .. 16

第 2 章 试验材料、设备与方法18

2.1 纳米颗粒制备用试剂与设备 .... 18

2.2 纳米金属颗粒制备原理 19

2.3 母材及其接头制备方法和性能测试 ...... 20

2.4 差热分析和显微分析仪器 ...... 23

第 3 章 纳米Ag、Cu及其混合焊膏的制备与低温烧结性能..25

3.1 纳米Ag膏多元醇法制备 25

3.2 纳米Cu膏的制备 ...... 26

3.3 Cu+Ag混合纳米焊膏的制备 ..... 27

3.4 TG/DSC热特性分析 .... 28

3.5 纳米焊膏的烧结性能 .. 29

3.6 烧结后的XRD分析 ..... 32

3.7 小结 32

第 4 章 纳米焊膏低温烧结连接Cu箔与Cu丝研究 34

4.1 纳米焊膏烧结连接铜箔和铜丝前的准备和接头制备 34

4.2 连接温度和Cu与Ag配比对接头拉剪断裂力及断裂方式的影响 34

4.3 连接压力和Cu与Ag配比对接头拉剪断裂力和断裂方式的影响 41

4.4 保温时间和Cu与Ag配比对接头拉剪断裂力和断裂方式的影响 44

4.5 接头低温烧结连接形成及其拉剪断裂模式的分析探讨 ...... 48

4.6 对课题深入研究的建议 51

4.7 本章小结 .... 51

第 5 章

结论53

插图索引 ...54

表格索引 ...57

参考文献 ...58

致谢

声明

附录A 书面翻译 ......63


资料文件预览:
共1文件夹,1个文件,文件总大小:9.90MB,压缩后大小:4.59MB

  • 毕业论文-纳米Ag+Cu混合焊膏制备及其低温烧结连接用于电子封装
  • doc毕业论文-纳米Ag+Cu混合焊膏制备及其低温烧结连接用于电子封装.doc  [9.90MB]

我要下载:纳米Ag+Cu混合焊膏制备及其低温烧结连接用于电子封装
分享 转发
TOP
沙发

...

一日,某君的老婆生小孩,他急急忙忙跑到医院看望,等了n个小时,产房里传来了哭声,他高兴大喊,我做爸爸了!这时医生满脸愁容走出来,告诉他,小孩子先天畸形。某君呆在那,还没明白什么原因,忽然产房里传来了他老婆的喊叫:都怪那天杀的,看贴老不回贴,报应呀 99%的人看完后当场含笑而死.....如果你没有倒地那你就是1% .
TOP
板凳

好东西要收藏
TOP
地板

有没有源码啊
TOP
5#

TOP
6#

谢谢分享~~~~~~
TOP
7#

支持.........支持.........
TOP
8#

好帖子一定要顶!

努力赚够200积分,加油加油!
TOP
9#

支持啊
TOP
10#

现在就要做这个论文啊!我要努力赚分!
TOP
发新话题 回复该主题