1 1.中国有研科技集团有限公司金属粉体材料产业技术研究院, 北京 101407
2 2.北京有色金属研究总院, 北京 100088
3 3.有研粉末新材料股份有限公司, 北京 101407
4 4.重庆有研重冶新材料有限公司, 重庆 401431
半导体材料是现代科技发展和产业革新的核心, 随着高频、高压、高温、高功率等工况的日趋严峻及“双碳”目标的需要, 以新型碳化硅(SiC)和氮化镓(GaN)等为代表的第三代半导体材料逐步进入工业应用。半导体产业的贯通以及市场规模的快速扩大, 导致摩尔定律正逐渐达到极限, 先进封装互连将成为半导体行业关注的焦点。第三代半导体封装互连材料有高温焊料、瞬态液相键合材料、导电胶、低温烧结纳米Ag/Cu等几个发展方向, 其中纳米Cu因其优异的导电导热性、低温烧结特性和良好的可加工性成为一种封装互连的新型方案, 具有低成本、高可靠性和可扩展性, 近年来从材料研究向产业链终端应用贯通的趋势非常明显。本文首先介绍了半导体材料的发展概况并总结了第三代半导体封装互连材料类别; 然后结合近期研究成果进一步围绕纳米Cu低温烧结在封装互连等电子领域中的应用进行重点阐述, 主要包括纳米铜粉的粒度、形貌、表面处理和烧结工艺对纳米铜烧结体导电性能和剪切性能的影响; 最后总结了目前纳米铜在应用转化中面临的困境和亟待解决的难点, 并展望了未来的发展方向, 以期为低温烧结纳米铜领域的研究提供参考。
半导体 封装互连 低温烧结 纳米铜 综述 semiconductor packaging interconnections low-temperature sintering nano-Cu review
1 脉冲功率激光技术国家重点实验室, 合肥 230037
2 中国科学技术大学 合肥微尺度物质科学国家实验室理化科学实验中心, 合肥 230037
3 安徽省红外与等离子体重点实验室, 合肥 230037
采用原位还原法制备了还原石墨烯/纳米铜复合材料, 对其进行表征分析.测量该材料的中远红外波段的复折射率, 计算其吸收系数和大气窗口内的法向光谱发射率并进行实验验证, 进而分析其在中远红外波段的吸收和辐射性能.结果表明, 纳米铜吸附在还原石墨烯表面, 粒径集中在15~25 nm; 不同尺寸的纳米铜、还原石墨烯及其表面缺陷和官能团等的吸收特性, 使该复合材料在8~9.2 μm、6~6.5 μm、2~3 μm波段内的吸收较强, 且在远红外波段吸收最强; 其在3~5 μm的法向发射率在0.65~0.68范围内, 法向发射率在8~9.5 μm内有最小值0.53, 而后稳定在0.58左右, 其总法向发射率分别为0.66和0.59, 且与测量值相符.该复合材料可用于红外吸收、消光材料和隐身涂料等方面.
石墨烯 纳米铜 原位还原 复折射率 发射率 Graphene Nano-copper particles In-situ reduction Complex refractive index Emissivity
1 宁波大学 力学与材料科学研究中心,浙江 宁波 315211
2 中国工程物理研究院 流体物理研究所 冲击波物理与爆轰物理实验室,四川 绵阳 621900
基于强激光辐照加载下纳米铜的层裂实验,采用含逾渗软化函数的损伤度函数模型对实验结果进行了数值模拟研究。强激光加载条件被简化为高斯分布脉冲压力施加在镍合金基体的前表面上。数值计算结果显示:损伤演化明显地改变了试样中波传播特性,无论是对微损伤还是完全层裂的试样,计算都较好地再现了实测自由面速度剖面,表明了含逾渗软化函数的损伤度函数模型在强激光加载条件下纳米铜层裂问题分析中具有较好适用性。
纳米铜 含逾渗软化函数 层裂 数值模拟 nanocrystalline copper percolation-relaxation function spallation numerical simulation 强激光与粒子束
2009, 21(11): 1623
1 四川大学 原子与分子物理研究所,四川 成都,610065
2 中国工程物理研究院激光聚变研究中心,四川绵阳,621900
采用自悬浮定向流法制备金属铜纳米微粒,并用TEM,XRD和AES等分析手段研究了铜纳米微粒的形貌、粒度、结构及其表面氧化层特性.结果表明,在一定的参数条件下采用自悬浮定向流法可制备出单晶纳米铜微粒,并且通过工艺参数的调控可达到对微粒粒度的控制.
纳米铜微粒 自悬浮定向流法 惯性约束聚变靶材料 Metal copper nanoparticles Flow levitatin method Inertial confinement fusion target material
