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题名基于铜铟微纳米层常温超声辅助瞬态固相键合技术
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作者
肖金
翟倩
周艳琼
李武初
陈基松
王超超
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机构
广州华立学院
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出处
《表面技术》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2022年第12期312-319,共8页
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基金
广州市科技计划基础与应用基础研究项目(202102080571)
增城区科技计划(2021ZCMS11)。
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文摘
目的采用针状形貌铜铟微纳米层和超声能量,在常温下实现键合互连,保证互连的可靠性,从而解决传统回流焊工艺因高温引发的高热应力、信号延迟加剧等问题。方法将镀有铜铟微纳米层的基板表面作为键合偶,对键合接触区域施加超声能量和一定压力,实现2块铜铟基板的瞬态固相键合。用扫描电子显微镜、透射电子显微镜、X射线衍射(XRD)、焊接强度测试仪等分析键合界面处的显微组织、金属间化合物及剪切强度,并对键合界面进行热处理。结果在超声作用和较小的压力下,铜铟微锥阵列结构相互插入,形成了稳定的物理阻挡结构。键合界面处的薄铟层在超声能量作用下,其原子快速扩散转变为金属间化合物Cu2In。Cu2In是一种优质相,具有良好的塑性,有利于提高互连强度。当键合界面铟层的厚度为250 nm,键合压力为7 MPa,键合时间为1 s时,获得了相对最佳的键合质量,同时键合界面孔洞消失。热处理实验结果表明,这种固相键合技术无需额外进行热处理,就能获得良好的键合强度。结论铜铟微纳米针锥的特殊形貌及超声波能量的引入,使键合在室温条件下即可瞬间完成,键合质量良好,可以获得较小的键合尺寸。
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关键词
金属材料
固相键合
铜−铟微纳米
键合强度
扩散
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Keywords
metal material
solid phase bonding
Cu-In micro nano
bonding strength
diffusion
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分类号
TB31
[一般工业技术—材料科学与工程]
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