隨著電子元器件日益趨向多功能、小型化和高功率三個方向飛速發(fā)展,器件集成度提高的同時會導(dǎo)致芯片的發(fā)熱量越來越大,芯片的工作環(huán)境也越來越惡劣,因此目前對電子器件在高溫環(huán)境中的可靠性有著越來越高的要求。傳統(tǒng)的基于第一代半導(dǎo)體的Si基器件僅可在150℃以下的環(huán)境內(nèi)工作,而第三代半導(dǎo)體SiC理論上可以在高于300℃的高溫環(huán)境中正常工作,并且可以提供更高的功率密度。然而目前電子器件中的芯片貼裝方法主要針對的是Si基器件,并不能滿足第三代半導(dǎo)體高溫服役的要求。為了充分發(fā)揮SiC高功率器件的優(yōu)異性能,本課題旨在推出可以與之相配的芯片貼裝方法。同時,連接溫度又不能過高,以免引起殘余應(yīng)力或破壞其他元器件。本課題在傳統(tǒng)瞬態(tài)液相連接方法的基礎(chǔ)上,將具有三維通孔結(jié)構(gòu)的泡沫Cu片作為焊接時的中間層,以Sn對其進(jìn)行填充,利用Sn低熔點和泡沫Cu片比表面積大的特性,大幅度地提高了Cu、Sn的有效反應(yīng)面積,進(jìn)而提升焊接效率,最終得到高熔點焊縫,從而達(dá)到“低溫快速回流、高溫服役”的目的。Sn填充泡沫Cu預(yù)制片的制備方法有兩種,分別為電鍍法和脫合金腐蝕法:電鍍法預(yù)制片由對直接購買所得的微米孔徑泡沫Cu片進(jìn)行堿性鍍Sn后壓片...

【文章頁數(shù)】：74 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第1章 緒論
    1.1 課題研究的背景和意義
    1.2 芯片貼裝國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.2.1 瞬態(tài)液相連接(TLP)
        1.2.2 納米Ag燒結(jié)
        1.2.3 導(dǎo)電膠粘接
        1.2.4 高溫合金互連釬料
    1.3 泡沫Cu國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.3.1 泡沫Cu的制備
        1.3.2 泡沫Cu焊接
    1.4 論文可行性
    1.5 本課題主要研究內(nèi)容
第2章 實驗材料及方案
    2.1 實驗材料
    2.2 實驗方案
        2.2.1 電鍍法制備Sn填充微米孔徑泡沫Cu預(yù)制片
        2.2.2 脫合金腐蝕法制備納米孔徑泡沫Cu片
        2.2.3 Sn基釬料填充泡沫Cu高溫焊縫的制備與表征
        2.2.4 Sn基釬料填充泡沫Cu焊縫相關(guān)性能測試
    2.3 本章小結(jié)
第3章 泡沫Cu預(yù)制片及其高溫焊縫的制備
    3.1 前言
    3.2 微米孔徑泡沫Cu預(yù)制片及其焊縫制備
        3.2.1 電鍍法制備Sn填充微米孔徑泡沫Cu預(yù)制片
        3.2.2 回流時間對Sn填充微米孔徑泡沫Cu預(yù)制片的影響
        3.2.3 Sn基釬料填充微米孔徑泡沫Cu高溫焊縫的制備
    3.3 納米孔徑泡沫Cu預(yù)制片及其焊縫的制備
        3.3.1 脫合金法制備納米孔徑泡沫Cu預(yù)制片
        3.3.2 Sn基釬料在納米孔徑泡沫Cu片表面及內(nèi)部的潤濕效果
        3.3.3 Sn基釬料填充納米孔徑泡沫Cu高溫焊縫制備及回流工藝探索
    3.4 本章小結(jié)
第4章 Sn基釬料填充泡沫Cu高溫焊縫性能研究
    4.1 前言
    4.2 Sn基釬料填充泡沫Cu焊縫性能表征
        4.2.1 Sn基釬料填充泡沫Cu焊縫室溫及高溫下力學(xué)性能
        4.2.2 Sn基釬料填充泡沫Cu焊縫導(dǎo)電性能
        4.2.3 Sn基釬料填充泡沫Cu焊縫導(dǎo)熱性能
    4.3 Sn基釬料填充泡沫Cu焊縫的老化實驗
        4.3.1 老化實驗中Sn基釬料填充泡沫Cu焊縫組織演變
        4.3.2 老化實驗中Sn基釬料填充泡沫Cu焊縫剪切強(qiáng)度變化
        4.3.3 老化實驗中Sn基釬料填充泡沫Cu焊縫維氏硬度變化
    4.4 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻(xiàn)
致謝



本文編號：3872350