一 納米銀顆粒低溫?zé)Y(jié)機(jī)理
納米銀燒結(jié)是將納米銀顆粒在低于其塊體熔點(diǎn)的溫度下連接形成塊體金屬燒結(jié)體的現(xiàn)象。一般在室溫下,納米銀顆粒可以保持較好的分散性,這是因?yàn)槠浔砻婢鶆虻匕仓袡C(jī)包覆層。常見(jiàn)的有機(jī)包覆層有:檸檬酸根、聚乙烯吡咯烷酮(PVP)等。
善仁新材研究表明:由于單一尺寸納米銀膏的燒結(jié)體孔隙率高、晶粒尺寸小,當(dāng)服役溫度其燒結(jié)溫度時(shí)納米銀燒結(jié)體有可能會(huì)發(fā)生繼續(xù)燒結(jié),從而引起燒結(jié)體收縮,使得界面間的熱機(jī)械應(yīng)力驟然增大,進(jìn)而導(dǎo)致器件失效。
在150-270℃燒結(jié)的復(fù)合納米銀燒結(jié)互連結(jié)構(gòu)中的納米銀層顯微組織致密均勻,并且與兩側(cè)銀鍍層形成牢固的冶金接合。當(dāng)燒結(jié)溫度為270℃時(shí)復(fù)合納米銀膏燒結(jié)互連結(jié)構(gòu)的平均剪切強(qiáng)度可達(dá)41.80MPa,并且在經(jīng)過(guò)1000個(gè)周期的高溫?zé)嵫h(huán)(50-200℃)之后其平均剪切強(qiáng)度依然可達(dá)29.85MPa。