近年來,功率電子器件持續(xù)向著小尺寸、大功率和高頻率的方向發(fā)展,芯片電路上的能量密度持續(xù)增高,導(dǎo)致焊點溫度急劇攀升。此外,在汽車、航空航天、核電等領(lǐng)域,一些功率器件的工作溫度已經(jīng)高達350℃至500℃左右。采用傳統(tǒng)低熔點無鉛釬料釬焊獲得的連接接頭,已不能保證大功率器件在高溫服役環(huán)境下穩(wěn)定的工作,因此,開發(fā)出能夠形成高熔點互連接頭的芯片接合技術(shù)成為了封裝技術(shù)領(lǐng)域最重要的研究方向之一。過渡液相（Transient Liquid Phase,TLP）連接工藝能夠在低溫下形成高熔點的全金屬間化合物（IMCs）接頭,從而引發(fā)高度關(guān)注,但其較長的工藝時間為器件帶來可靠性隱患。因此,如何快速、高效地制備可靠的全IMCs接頭是目前亟待解決的問題之一。本論文采用超聲輔助TLP連接工藝,在較短的時間（10s）內(nèi)制備了全IMCs接頭。通過試驗和理論分析相結(jié)合的方式,詳細闡述了全IMCs接頭形成過程中Cu-Sn IMCs生長特征及演變規(guī)律、快速連接機制、超聲細化晶粒機制,并對全IMCs接頭的力學(xué)性能開展了詳細評估,同時研究了全Cu₃Sn接頭在高溫時效后的組織穩(wěn)定性。通過研究超聲波振幅對界面... 

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

【文章頁數(shù)】：127 頁

【學(xué)位級別】：博士

【部分圖文】：

Cu/Ag/Cu納米銀燒結(jié)接頭[34]

第 1 章 緒 論米金屬間化合物低溫燒結(jié)技術(shù)充分利用納米顆粒的尺寸效應(yīng)，同時為了改善納米顆粒燒結(jié)較高的成本、容易發(fā)生團聚、長時間的燒結(jié)時間和較高的孔題組[35]成功實現(xiàn)了以金屬間化合物納米顆粒為連接材料的連接，解決了電子封裝連接領(lǐng)域低溫連接與高溫服役兩種技，為第三代半導(dǎo)體功率/高溫器件封裝、超細間距柔性器件封裝制造提供了新型連接技術(shù)。題組通過將 Cu-Sn 化合物納米化，提出通過低溫燒結(jié)納米金有超塑性和超高一致性的高溫服役連接接頭的方法，如圖 1優(yōu)勢在于成本低、效率高、燒結(jié)溫度低 (180°C)、燒結(jié)接頭致藝保留了納米金屬間化合物的超塑性和應(yīng)力調(diào)節(jié)能力，提高性。

- 7 -圖 1-3 二元合金系統(tǒng)的 TLP 工藝過程示意圖[8]Fig. 1-3 Schematic diagram of TLP process of binary alloy system[8]圖 1-4 TLP 連接過程及組織轉(zhuǎn)變示意圖[9]g. 1-4 TLP connection process and microstructure transformation of soldered jo

【參考文獻】：
期刊論文
[1]新一代功率芯片耐高溫封裝連接國內(nèi)外發(fā)展評述[J]. 馮洪亮,黃繼華,陳樹海,趙興科.  焊接學(xué)報. 2016(01)
[2]超聲空化效應(yīng)及其應(yīng)用[J]. 張嬋,鄭爽英.  水資源與水工程學(xué)報. 2009(01)
[3]芯片互連超聲鍵合技術(shù)連接機制探討[J]. 田艷紅,孔令超,王春青.  電子工藝技術(shù). 2007(01)
[4]金錫焊料及其在電子器件封裝領(lǐng)域中的應(yīng)用[J]. 周濤,湯姆·鮑勃,馬丁·奧德,賈松良.  電子與封裝. 2005(08)
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[6]混凝土的抗空蝕強度[J]. 倪漢根,郭琰,梁川.  水利學(xué)報. 1997(10)

博士論文
[1]液態(tài)釬料超聲驅(qū)動填縫機理及聲空化作用研究[D]. 馬琳.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2015
[2]納米銀漿低溫快速燒結(jié)機理及其接頭性能研究[D]. 王帥.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2014
[3]超聲波輔助Cu/Al液相釬焊接頭冶金連接機制及性能研究[D]. 肖勇.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2014
[4]SiC陶瓷與Ti-6Al-4V合金超聲波輔助釬焊的潤濕結(jié)合機制及工藝研究[D]. 陳曉光.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2013
[5]電子封裝中金屬間化合物力學(xué)性能的研究及焊點可靠性分析[D]. 楊雪霞.太原理工大學(xué) 2013
[6]超聲楔形鍵合界面連接物理機理研究[D]. 計紅軍.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2008
[7]液態(tài)釬料與鋁基復(fù)合材料超聲潤濕復(fù)合機理及其應(yīng)用研究[D]. 許志武.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2008

碩士論文
[1]液態(tài)Sn聲致填縫過程中聲空化特征及空蝕機制研究[D]. 張博.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2015
[2]基于納米壓痕和有限元仿真的TSV-Cu力學(xué)性能分析[D]. 項敏.北京工業(yè)大學(xué) 2014



本文編號：3560098