金层的粒度结构对烧结的Ag-Au接头的环境可靠性的影响
Youshuo Ma1, Xin Li1,2, Hongyu Zhang1
1School of Materials Science and Engineering, Tianjin University, Tianjin 300350, China.
Materials (Basel, Switzerland)
|April 27, 2024
概括
优化金颗粒结构可以提高银金联接的可靠性. 金基板 (Au-350) 中较大的颗粒显著提高了烧结接头的剪切强度和环境耐受性.
科学领域:
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 表面工程是什么?表面工程是什么?
背景情况:
- 金基板对于银糊烧结至关重要,因为其极佳的导电性和稳定性.
- 银 (Ag) 和金 (Au) 原子之间的相互扩散损害了烧结的Ag-Au接头的可靠性.
研究的目的:
- 为了研究金层的粒度结构对烧结的Ag-Au接头的环境可靠性的影响.
- 为了确定最佳的金基板微观结构,以提高关节性能.
主要方法:
- 通过热处理 (150°C,250°C,350°C) 制备具有不同粒度结构的金基板.
- 剪切强度的评估和谷物结构的分析 (平均谷物大小,谷物边界比例).
- 在高温储存 (150°C) 和湿热条件下 (85°C/85%RH) 评估环境可靠性.
主要成果:
- Au-350基板具有最大的平均粒度和较少的低角度粒度边界,产生了最高的剪切强度.
- 在Au-350基板上的烧结接头表现出有限的Ag-Au扩散,并在150°C下保持高粘合强度,长达200小时.
- 在85°C/85%RH条件下,Au-350基板上的接头的剪切强度在经过100小时的老化后仍然高于40.2MPa.
结论:
- 在金层中,较大的颗粒大小和较少比例的低角度颗粒边界有效地抑制了Ag-Au的相互扩散.
- Au-350基板在烧结的Ag-Au接头中表现出卓越的高热和高热可靠性.
- 优化金的微观结构是实现高性能和耐用的Ag-Au烧结接头的关键.
