近年來(lái),隨著電子器件服役于高功率、高頻率以及高溫環(huán)境的情況不斷增加,電子器件能否在高溫下長(zhǎng)期穩(wěn)定工作,成為目前亟需解決的問(wèn)題。Si C、Ga N等第三代半導(dǎo)體材料具有優(yōu)異的性能,可以應(yīng)用于高溫、高頻等惡劣環(huán)境中。為了充分發(fā)揮其優(yōu)勢(shì),目前急需研發(fā)新的無(wú)鉛高溫釬料,保證芯片與基板之間的互連結(jié)構(gòu)能夠耐受住更高的溫度。本文基于瞬態(tài)液相連接法（TLP）,提出將核殼結(jié)構(gòu)應(yīng)用到TLP工藝中,因?yàn)楹藲げ牧显龃罅私饘匍g的有效反應(yīng)面積,能加速其焊接速度,同時(shí)選用具有優(yōu)良的導(dǎo)電與導(dǎo)熱性能的Cu與電子封裝領(lǐng)域應(yīng)用最為常見(jiàn)的Sn基材料,使其在較低的溫度下回流焊接,焊縫中生成的Cu-Sn金屬間化合物由于具有較高的熔點(diǎn),可以滿足“低溫連接、高溫服役”的需求。課題首先結(jié)合已有的Cu@Sn核殼結(jié)構(gòu)粉體制備工藝,重點(diǎn)探究了制備工藝中的各項(xiàng)關(guān)鍵優(yōu)化參數(shù),最后在5μm的Cu核外層包覆了厚度為1μm的均勻Sn層,符合后續(xù)制備釬料膏的需求。為了更好地適應(yīng)實(shí)際生產(chǎn)需求,本文將Cu@Sn核殼結(jié)構(gòu)粉體與不同種類的助焊膏混合制備成釬料膏,將其涂覆在Cu基板上,使基板與焊縫之間形成“三明治”結(jié)構(gòu)。本實(shí)驗(yàn)最終采用型號(hào)為MK-504L的助焊膏... 

【文章來(lái)源】：哈爾濱工業(yè)大學(xué)黑龍江省 211工程院校 985工程院校

【文章頁(yè)數(shù)】：64 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

00℃焊接2分鐘，施加壓力為2MPa時(shí)的AuSn/Cu焊縫SEM圖[14]

哈爾濱工業(yè)大學(xué)工學(xué)碩士學(xué)位論文-4-膠中填充碳納米材料以提高其性能已成為目前研究的熱點(diǎn)。圖1-2導(dǎo)電膠粘接示意圖[23]a)各向異性導(dǎo)電膠；b)各向同性導(dǎo)電膠Zhang等人[24]開(kāi)發(fā)了一種CNT/CB雙填充導(dǎo)電膠（DFCA），研究了CNT與CB的比例以及納米填料的總重量百分比對(duì)DFCA的電阻率以及機(jī)械和壓阻行為的影響。結(jié)果顯示，總填充量為2wt％的CNT/CB雙填充導(dǎo)電膠的性能與經(jīng)濟(jì)性之間達(dá)到最佳平衡的最佳比例為CNT：CB=1：3。當(dāng)將DFCA用作功能性粘合劑在多種材料的汽車中使用時(shí)，總體彎曲強(qiáng)度和扭轉(zhuǎn)剛度分別提高了2.5％和8.7％。Zhang等人[25]將銀納米顆粒（AgNPS）和石墨烯納米片（GNS）引入基質(zhì)樹(shù)脂中以制備導(dǎo)電膠復(fù)合材料。發(fā)現(xiàn)導(dǎo)電膠在空氣氛圍中150℃的條件下，燒結(jié)30分鐘而固化。結(jié)果表明，填充了65wt％的AgNPS與0.5wt％的GNS，導(dǎo)電膠的電阻率滲透閾值達(dá)到3.5×10-4Ω·cm，剪切強(qiáng)度達(dá)到10.8MPa。Zhang等人[26]在幾層石墨烯（FLG）/聚合物復(fù)合材料中添加三種不同類型的納米填料（其中包括BN，TiO2和Al2O3顆粒）來(lái)設(shè)計(jì)三維導(dǎo)電膠（ECA）。結(jié)果顯示，F(xiàn)LG20的最低薄層電阻值接近于2.1×10-2Ω·cm，而優(yōu)化的ECAs的組成是FLG20的固體含量為60％，并且添加2wt％的Al2O3時(shí)，薄層電阻值低至5.18×10-3Ω·cm，與原始FLG相比降低了73％，圖1-3為導(dǎo)電填料分散狀態(tài)的前后示意圖。圖1-3導(dǎo)電填料分散狀態(tài)的前后示意圖[26]a）加入納米導(dǎo)電填料的石墨烯復(fù)合材料；b）無(wú)導(dǎo)電填料的石墨烯復(fù)合材料

哈爾濱工業(yè)大學(xué)工學(xué)碩士學(xué)位論文-4-膠中填充碳納米材料以提高其性能已成為目前研究的熱點(diǎn)。圖1-2導(dǎo)電膠粘接示意圖[23]a)各向異性導(dǎo)電膠；b)各向同性導(dǎo)電膠Zhang等人[24]開(kāi)發(fā)了一種CNT/CB雙填充導(dǎo)電膠（DFCA），研究了CNT與CB的比例以及納米填料的總重量百分比對(duì)DFCA的電阻率以及機(jī)械和壓阻行為的影響。結(jié)果顯示，總填充量為2wt％的CNT/CB雙填充導(dǎo)電膠的性能與經(jīng)濟(jì)性之間達(dá)到最佳平衡的最佳比例為CNT：CB=1：3。當(dāng)將DFCA用作功能性粘合劑在多種材料的汽車中使用時(shí)，總體彎曲強(qiáng)度和扭轉(zhuǎn)剛度分別提高了2.5％和8.7％。Zhang等人[25]將銀納米顆粒（AgNPS）和石墨烯納米片（GNS）引入基質(zhì)樹(shù)脂中以制備導(dǎo)電膠復(fù)合材料。發(fā)現(xiàn)導(dǎo)電膠在空氣氛圍中150℃的條件下，燒結(jié)30分鐘而固化。結(jié)果表明，填充了65wt％的AgNPS與0.5wt％的GNS，導(dǎo)電膠的電阻率滲透閾值達(dá)到3.5×10-4Ω·cm，剪切強(qiáng)度達(dá)到10.8MPa。Zhang等人[26]在幾層石墨烯（FLG）/聚合物復(fù)合材料中添加三種不同類型的納米填料（其中包括BN，TiO2和Al2O3顆粒）來(lái)設(shè)計(jì)三維導(dǎo)電膠（ECA）。結(jié)果顯示，F(xiàn)LG20的最低薄層電阻值接近于2.1×10-2Ω·cm，而優(yōu)化的ECAs的組成是FLG20的固體含量為60％，并且添加2wt％的Al2O3時(shí)，薄層電阻值低至5.18×10-3Ω·cm，與原始FLG相比降低了73％，圖1-3為導(dǎo)電填料分散狀態(tài)的前后示意圖。圖1-3導(dǎo)電填料分散狀態(tài)的前后示意圖[26]a）加入納米導(dǎo)電填料的石墨烯復(fù)合材料；b）無(wú)導(dǎo)電填料的石墨烯復(fù)合材料


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