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以氮化镓和碳化硅为首的第三代半导体在半导体领域已经表现出诸多的优势,但是已有的电子封装连接材料难以满足其苛刻的工作环境要求。纳米颗粒焊膏由于其低温烧结高温服役的特性,受到广泛的关注。然而纳米Ag容易电迁移,纳米Cu容易氧化,这两个问题限制了纳米连接材料的发展。因此致力于研制一种容易保存,成本低廉,性能优良的连接材料。本文成功制备了两种铜锡复合的纳米焊膏,第一种为纳米铜锡核壳纳米颗粒,利用铜纳米颗粒表面少量的锡提高润湿纳米颗粒的润湿性,提高烧结界面的强度。第二种为微米锡纳米铜机械混合的复合连接材料,纳米尺度的铜和液态锡快速反应,在较短的时间内制备成了全金属间化合物焊点,为第三代半导体的连接材料提供了一种新的选择。研究了核壳材料的制备工艺,分析了包括镀液成分,反应环境等因素对颗粒形貌,铜锡原子比例的影响。研究发现:镀覆过程分为两个阶段,其中第一阶段硫脲和铜纳米颗粒形成络合物,这一阶段占据了大部分时间。最终形成平均粒径160 nm的铜锡纳米核壳颗粒。烧结过程中,铜表面的少量锡元素会起到润湿的作用,通过高频感应快速烧结方法将铜纳米颗粒烧结在一起,强度可以提升到23MPa。研究了微米锡纳米铜混合焊膏的烧结性能。研究发现烧结过程锡单质迅速熔化,包裹在铜纳米颗粒表面,有效地防止其氧化。短时间内就可以制备成全Cu3Sn焊点,随着烧结时间的延长,焊点组织逐渐向着更致密强度更高的方向发展。在330℃烧结10 min后强度即可达到24 MPa,烧结60 min后强度就达到了34 MPa。用高频感应方式烧结样品,烧结9 s后生成了两种组织Cu85Sn15和Cu95Sn5,Cu95Sn5在焊点中形成柱状组织插在Cu85Sn15中间大幅地提高了强度。继续提高时间强度未在发生明显改变,保持在18 MPa到20 MPa之间。