為了滿足新型半導(dǎo)體材料電子器件的高溫工作需求與環(huán)保需求,針對(duì)以納米顆粒燒結(jié)為主的附加技術(shù)正在逐漸被開發(fā)與研究。納米顆粒燒結(jié)接頭具有高電導(dǎo)率、高熱導(dǎo)率以及有良好的熱機(jī)械可靠性,同時(shí)其制備工藝溫度較低卻能夠在相對(duì)高的溫度下長(zhǎng)時(shí)間可靠工作。本文通過原位合成的方法原位還原了表面具有檸檬酸包覆層作為穩(wěn)定劑的納米銀顆粒并將其均勻且穩(wěn)定的附著在還原氧化石墨烯的片層表面形成Ag-RGO雜化結(jié)構(gòu),實(shí)現(xiàn)了將Ag-RGO作為復(fù)合結(jié)構(gòu)制備成復(fù)合組分焊膏對(duì)銅-銅基板進(jìn)行無鍍層低溫低壓的高強(qiáng)度連接。使用化學(xué)還原法制備檸檬酸包覆的最小粒徑為5nm左右的銀納米顆粒,此包覆層有效地防止了納米銀在空氣與水溶液中的氧化與團(tuán)聚。還原氧化石墨烯片層結(jié)構(gòu)完整且表面的含氧缺陷已在還原過程中被去除。研究了溫度以及RGO在Ag-RGO雜化結(jié)構(gòu)中的添加量對(duì)于燒結(jié)組織的性能影響。其硬度與熱擴(kuò)散系數(shù)均隨著燒結(jié)工藝溫度的上升而提高。當(dāng)RGO質(zhì)量分?jǐn)?shù)達(dá)到20%時(shí),復(fù)合組分焊膏燒結(jié)層的熱擴(kuò)散系數(shù)可達(dá)到59.835 mm2/s。研究了Ag-RGO復(fù)合組分焊膏中RGO的添加量、燒結(jié)工藝溫度、升溫速率以及保溫時(shí)間對(duì)接頭組織形貌的影響。當(dāng)燒結(jié)溫度達(dá)到30...

【文章頁(yè)數(shù)】：98 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第1章 緒論
    1.1 課題背景及意義
    1.2 納米金屬焊膏燒結(jié)研究現(xiàn)狀
        1.2.1 單組分納米金屬焊膏
        1.2.2 多組分復(fù)合焊膏
    1.3 石墨烯概述
        1.3.1 石墨烯結(jié)構(gòu)與性質(zhì)
        1.3.2 還原氧化石墨烯的制備
    1.4 石墨烯/金屬納米顆粒雜化材料
        1.4.1 石墨烯/金納米顆粒雜化材料
        1.4.2 石墨烯/鉑納米顆粒雜化材料
        1.4.3 石墨烯/銀納米顆粒雜化材料
    1.5 本課題主要研究?jī)?nèi)容
第2章 試驗(yàn)設(shè)備、材料與方法
    2.1 試驗(yàn)材料
    2.2 試驗(yàn)設(shè)備
        2.2.1 納米銀覆石墨烯焊膏合成設(shè)備
        2.2.2 納米銀覆石墨烯焊膏燒結(jié)設(shè)備
    2.3 材料分析及性能測(cè)試
        2.3.1 納米銀覆石墨烯分析及連接接頭形貌表征
        2.3.2 納米銀覆石墨烯結(jié)構(gòu)及連接形式分析
        2.3.3 納米銀覆石墨烯穩(wěn)定性及焊膏熱性能分析
        2.3.4 納米銀覆石墨烯焊膏燒結(jié)試樣的性能表征
        2.3.5 納米銀覆石墨烯焊膏燒結(jié)連接件的力學(xué)性能表征
第3章 納米銀覆石墨烯焊膏的制備及性能分析
    3.1 前言
    3.2 原位還原法制備檸檬酸包覆納米銀覆石墨烯焊膏
        3.2.1 納米銀覆石墨烯復(fù)合結(jié)構(gòu)的合成以及焊膏的制備
        3.2.2 納米銀覆石墨烯復(fù)合結(jié)構(gòu)的晶體結(jié)構(gòu)與晶體質(zhì)量
            3.2.2.1 納米銀覆石墨烯的晶體結(jié)構(gòu)
            3.2.2.2 納米銀覆石墨烯的晶體質(zhì)量
        3.2.3 納米銀覆石墨烯的粒徑分布及穩(wěn)定性分析
        3.2.4 納米銀覆石墨烯焊膏的熱性能分析
    3.3 納米銀覆石墨烯焊膏燒結(jié)試樣的性能研究
        3.3.1 硬度
        3.3.2 熱擴(kuò)散系數(shù)
    3.4 本章小結(jié)
第4章 納米銀覆石墨烯焊膏連接接頭組織形貌與力學(xué)性能分析
    4.1 前言
    4.2 Ag-RGO雜化結(jié)構(gòu)對(duì)接頭組織形貌及力學(xué)性能的影響
    4.3 連接溫度對(duì)于接頭組織形貌及力學(xué)性能的影響
    4.4 升溫速率對(duì)于接頭組織形貌及力學(xué)性能的影響
    4.5 保溫時(shí)間對(duì)于接頭組織形貌及力學(xué)性能的影響
    4.6 本章小結(jié)
第5章 Ag-RGO雜化結(jié)構(gòu)與其燒結(jié)組織形成機(jī)理及界面連接機(jī)制
    5.1 前言
    5.2 Ag-RGO雜化結(jié)構(gòu)的連接機(jī)理
        5.2.1 Ag-RGO雜化結(jié)構(gòu)的連接形式
        5.2.2 Ag-RGO雜化結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性
    5.3 納米銀覆石墨烯燒結(jié)組織形成機(jī)理
        5.3.1 Ag-RGO雜化結(jié)構(gòu)中單納米銀顆粒的熔融作用機(jī)制
        5.3.2 Ag-RGO雜化結(jié)構(gòu)中小范圍納米顆粒的相互作用燒結(jié)機(jī)制
        5.3.3 Ag-RGO雜化結(jié)構(gòu)中大范圍納米銀顆粒簇的燒結(jié)機(jī)制
    5.4 連接接頭界面處連接機(jī)理
    5.5 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文及成果
致謝



本文編號(hào)：3814153