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一种烧结温度低、烧结体孔隙率低的银焊料

一种烧结温度低、烧结体孔隙率低的银焊料

  • 分类:企业新闻
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  • 来源:
  • 发布时间:2021-09-19
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【概要描述】目前多数纳米银焊料大多成分单一,其连接性能还有待改进。例如,小尺寸纳米银颗粒的烧结温度较低,但烧结体孔隙率高,晶粒尺寸小,缺陷多。

一种烧结温度低、烧结体孔隙率低的银焊料

【概要描述】目前多数纳米银焊料大多成分单一,其连接性能还有待改进。例如,小尺寸纳米银颗粒的烧结温度较低,但烧结体孔隙率高,晶粒尺寸小,缺陷多。

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  在微电子工业中,含铅焊料因其易操作、润湿性好、价格低廉等优点而得到广泛应用。但铅及其化合物是有毒物质,长期使用会对环境和人类造成危害。目前广泛使用的无铅焊料有sn-bi、sn-ag-cu等,具有低熔点的特点。当电子封装材料需要耐高温时,这种焊料不能满足需要。银焊料具有较高的导电性、导热性和抗热疲劳性。此外,银具有更高的熔点。因此,银是一种合适的耐高温电子封装材料。当银颗粒的尺寸减小到纳米级时,由于尺寸效应,其熔点会显著降低。因此,银纳米粒子作为银焊料,可以应用于电子封装领域,达到低温连接、高温服役的目的。近年来,人们对纳米银粒子在微电子封装中的应用进行了大量的研究。目前多数纳米银焊料大多成分单一,其连接性能还有待改进。例如,小尺寸纳米银颗粒的烧结温度较低,但烧结体孔隙率高,晶粒尺寸小,缺陷多。然而,大尺寸纳米银颗粒的烧结体具有较大的晶粒尺寸和较少的缺陷,但其烧结温度和孔隙率较高。

  

银焊料


  针对现有技术中存在的问题,技术人员提供一种新型银焊料,该复合纳米银焊料具有烧结温度低、烧结体孔隙率低等优点,可用于连接铜或镀铜。它采用以下技术方案:一种复合纳米银焊料,其特征在于,由两种不同尺寸的纳米银颗粒混合而成;两种不同尺寸的纳米银颗粒的粒径分别为30-50纳米和100-150纳米。当基材为裸铜时,对裸铜的待连接表面进行抛光、清洗和干燥;清洗是酒精进行至少三十分钟的超声波清洗。当基材为镀铜镍/银层时,将镀铜镍/银层的待连接表面清洗并干燥;洗涤是用去离子水和酒精洗涤。

  该银焊料制备原理是:利用纳米粉体的尺寸效应,可以降低粉体的烧结温度,实现铜母材的低温烧结连接。本发明将不同尺寸的纳米银颗粒混合,得到的复合纳米银焊料由小尺寸银颗粒和大尺寸银颗粒组成,其中小尺寸银颗粒作为提高初始堆积密度和粘结大尺寸银颗粒的填料;采用大尺寸纳米银颗粒作为骨架,可以减少初始晶粒缺陷,提高烧结结构的稳定性。铜基材料的低温烧结连接是通过小尺寸和大尺寸纳米银颗粒的共同作用实现的。

  与现有技术相比,该新型银焊料的优点是:1.具有烧结温度低、烧结体孔隙率低等优点,可用于制备铜或镀铜连接器,实现电子封装行业铜母材的低温连接,有利于降低成本。2.该银焊料与铜基材料低温连接,得到的连接件剪切强度高,连接层相对均匀致密。3.该银焊料制备方法操作简单,安全可靠,成本低廉,具有广阔的市场发展潜力。


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