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材料工程  2010, Vol. 0 Issue (10): 5-8    
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纳米银焊膏的烧结性能及其用于铜连接的研究
闫剑锋, 邹贵生, 李健, 吴爱萍
清华大学, 机械工程系, 教育部先进成形制造重点实验室, 北京, 100084
Study on the Sintering Characteristics and Application in Cu Bulk Bonding of Ag-nanoparticle Paste
YAN Jianfeng, ZOU Guisheng, LI Jian, WU Aiping
Key Laboratory for Advanced Manufacturing by Materials Processing Technology(Ministry of Education), Department of Mechanical Engineering, Tsinghua University, Beijing 100084, China
全文: PDF(843 KB)   HTML()
输出: BibTeX | EndNote (RIS)      
摘要 采用化学还原法制备出粒径分布在20~80nm的纳米银焊膏,每个纳米银颗粒上包裹的有机壳防止纳米颗粒的聚合。通过扫描电镜(SEM)对不同温度下银烧结层的微观组织变化进行观察,在200℃条件下烧结30min后,银烧结层连接为联通多孔结构;高于250℃时银颗粒出现明显的长大现象。在250℃温度下,外加10MPa压力采用纳米银焊膏对镀银纯铜材料进行烧结连接,得到接头剪切强度达到39MPa。对接头断口的显微组织分析表明,纳米银颗粒形成致密的烧结结构,断口组织在低倍SEM下未观察到明显塑性变形痕迹,但在高倍SEM下断口处的微观组织呈现了韧窝状组织,具有韧性材料断口材料的微观特征。
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闫剑锋
邹贵生
李健
吴爱萍
关键词 纳米银焊膏烧结性能连接电子封装    
Abstract:Ag nanoparticle paste with size distribution of 20-80nm was prepared by chemical reduction reaction.Each nanoparticle was covered with a thin organic shell which can prevent its aggregation.Micro-structural evolution was observed using scanning electron microscope(SEM).The results suggested that the sintered Ag layer was a connected porous-structure after sintered for 30min at 200℃.At sintering temperature above 250℃,some Ag grains grew up obviously.The sintering-bonding with Ag nanoparticle paste of silver plated pure coppers was performed at 250℃ under 10MPa.The joint had a shear strength of 39MPa.The microscopic analysis of sintered Ag layers from the sheared fracture appearance of joints showed that sintered Ag layer had a dense structure.There was no obvious trace of plastic distortion at the low magnification SEM images of fracture-appearance of joints.However,at high magnification SEM images displayed the dimple structure feature which is typical microstructure at fracture surface of ductile material.
Key wordsAg nanoparticle paste    sintering characteristic    bonding    electronic package
收稿日期: 2010-06-20      出版日期: 2010-10-20
中图分类号:  TB31  
基金资助:国家自然科学基金资助项目(51075232)
作者简介: 闫剑锋(1981- ), 男, 博士研究生, 从事纳米材料制备及其在连接中应用的研究, 联系地址: 北京清华大学机械工程系(100084), E-mail: yanjf09@mails.tsinghua.edu.cn
引用本文:   
闫剑锋, 邹贵生, 李健, 吴爱萍. 纳米银焊膏的烧结性能及其用于铜连接的研究[J]. 材料工程, 2010, 0(10): 5-8.
YAN Jianfeng, ZOU Guisheng, LI Jian, WU Aiping. Study on the Sintering Characteristics and Application in Cu Bulk Bonding of Ag-nanoparticle Paste. Journal of Materials Engineering, 2010, 0(10): 5-8.
链接本文:  
http://jme.biam.ac.cn/CN/      或      http://jme.biam.ac.cn/CN/Y2010/V0/I10/5
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