Nội dung được dịch bởi AI, chỉ mang tính chất tham khảo
Hợp kim hàn Cu–In được nung chảy ở pha lỏng ứng dụng cho vật liệu giao diện nhiệt và kết nối
Tóm tắt
Nghiên cứu này báo cáo về quá trình chế tạo và đặc trưng hóa các hợp kim hàn composite được sản xuất bằng phương pháp nung chảy ở pha lỏng, bao gồm một pha có điểm nóng chảy cao như Cu được nhúng trong một ma trận của pha có điểm nóng chảy thấp như In. Các hợp kim hàn này kết hợp giữa khả năng dẫn điện/nhiệt cao với tính linh hoạt cơ học tốt, và phù hợp cho nhiều ứng dụng vật liệu giao diện nhiệt và kết nối thế hệ tiếp theo. Sau khi xem xét một loạt các thành phần, một hợp kim hàn với 60% thể tích In được tìm thấy là có sự kết hợp cần thiết giữa tính linh hoạt và khả năng dẫn điện. Một lớp Au mỏng ở bề mặt được sử dụng với hai mục đích (a) tăng cường khả năng ướt giữa Cu và In, và (b) giảm phản ứng ở bề mặt giữa Cu và In để hạn chế sự hình thành các hợp chất liên kim loại thô (IMC) mà ảnh hưởng tiêu cực đến cả tính chất cơ học và điện/nhiệt. Lớp Au đã làm tăng độ dẫn nhiệt của hợp kim hàn lên khoảng 2 lần, đồng thời giảm độ bền kéo, làm cho hợp kim hàn trở nên linh hoạt hơn. Các ảnh hưởng của kích thước hạt, hình dạng và tỉ lệ thể tích được thảo luận, và một mô hình đơn giản được sử dụng để giải thích các xu hướng trong các tính chất cơ học và nhiệt.
Từ khóa
#hợp kim hàn #Cu–In #nung chảy ở pha lỏng #vật liệu giao diện nhiệt #kết nốiTài liệu tham khảo
Dutta I, Raj R, Kumar P, Chen T, Nagaraj CM, Liu J, Renavikar M, Wakharkar V (2009) J Electron Mater 38:2735
Liu J, Rottmann P, Dutta S, Kumar P, Raj R, Renavikar M, and Dutta I (2009) In: Proceedings of the 12th electronics packaging technology conference, EPTC, IEEE, Singapore pp 506–511
Kumar P, Dutta I, Raj R, Renavikar M, and Wakharkar V (2008) In: Proceeding of conference on thermal issues in emerging technologies (ThETA 2), IEEE, Cairo, pp 339–346
Omori M, Takei H (1988) J Mater Sci 23:3744. doi:https://doi.org/10.1007/BF00540522
Froschauer L, Fulrath RM (1976) J Mater Sci 10:142. doi:https://doi.org/10.1007/BF00541086
Kingery WD, Niki E, Narasimhan MD (1961) J Am Ceram Soc 44:29
Northcutt WG, Ridge O and Snyder WB (1976) US Patent 3,979,234, 7 Sept 1976
Wang YP, Zhou L, Zhang MF, Chen XY, Liu JM, Liu ZG (2004) Appl Phys Lett 84:1731
Corker DL, Whatmore RW, Ringgaard E, Wolny WW (2000) J Eur Ceram Soc 20:2039
German RM, Suri P, Park SJ (2009) J Mater Sci 44:1. doi:https://doi.org/10.1007/s10853-008-3008-0
Qiao X, Corbin SF (2000) Mater Sci Eng A283:38
Palmer MA, Erdman NS, McCall DA (1999) J Electron Mater 28:1189
Gallagher C, Matijasevic G and Maguire JF (1997) In: Proceedings of the 54th Electronic Components and Technology Conference (ECTC), San Jose
Shearer C, Shearer B, Matijasevic G, Gandhi P (1999) J Electron Mater 28:1319
Every AG, Tzou Y, Hasselman DPH, Raj R (1992) Acta Metall Mater 40:123
Kim DG, Yoon JW, Lee CY, Jung SB (2003) Mater Trans 44:72
Yu SL, Wang SS, Chuang TH (2002) J Electron Mater 31:488
Liu HS, Liu XJ, Wang CP, Ohnuma I, Kainuma R, Jin ZP, Ishida K (2002) J Phase Equilib 23:409
Pan D, Marks RA, Dutta I, Jadhav S (2004) Rev Sci Instrum 75:5244
Miller WS, Humphreys (1991) Scripta Metall Mater 25:33
Arsenault RJ, Shi N (1986) Mater Sci Eng 81:175
Chawla KK, Metzger M (1972) J Mater Sci 7:34. doi:https://doi.org/10.1007/BF00549547
Ashby MF (1966) Phil Mag 14:1157
Ashby MF (1970) Phil Mag 21:399
Sekine H, Chen R (1995) Composites 26:183
Simic V, Marinkovic Z (1980) J Less-Common Met 72:133
Roy R, Pradhan SK, De M, Sen SK (1993) Thin Solid Films 229:140
Rajasekharan TP, Schubert K (1981) Z Metallkd 72:275
Jain KC, Ellner M, Schubert K (1972) Z Metallkd 63:456
Okamoto H (1993) J Phase Equilib 14:532
Liu HS, Cui Y, Ishida K, Jin ZP (2003) J Phase Equilib 27:27
Liu YM, Chuang TH (2000) J Electron Mater 29:405
Jan JP, Pearson WB (1963) Philos Mag 8:279
Nakano T, Suzuki T, Ohnuki N, Baba S (1998) Thin Solid Films 334:192
Ma H, Suhling JC (2009) J Mater Sci 44:1141. doi:https://doi.org/10.1007/s10853-008-3125-9