一 納米銀顆粒低溫燒結(jié)機理
納米銀燒結(jié)是將納米銀顆粒在低于其塊體熔點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??梢员3州^好的分散性,這是因為其表面均勻地包覆著有機包覆層。常見的有機包覆層有: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,當服役溫度其燒結(jié)溫度時納米銀燒結(jié)體有可能會發(fā)生繼續(xù)燒結(jié),從而引起燒結(jié)體收縮,使得界面間的熱機械應力驟然增大,進而導致器件失效。
在150-270℃燒結(jié)的復合納米銀燒結(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。當燒結(jié)溫度為270℃時復合納米銀膏燒結(jié)互連結(jié)構(gòu)的平均剪切強度可達41.80MPa,并且在經(jīng)過1000個周期的高溫熱循環(huán)(50-200℃)之后其平均剪切強度依然可達29.85MPa。