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激光微熔覆导电膜与基板的粘附性及可焊性的研究

作　者: 张洁
导　师: 曾晓雁；蔡志祥
学　校: 华中科技大学
专　业: 物理电子学
关键词: 激光微熔覆导电膜层基材粘附性可焊性
分类号: TN05
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
下　载: 33次
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内容摘要

随着电子行业的飞速发展,对于工业用导电膜层来说,除了经济性、高稳定性、导电率大外,还要求附着牢靠和可焊性好。本文利用激光微熔覆技术在薄膜基板上制备厚膜金层,研究激光加工工艺参数和基板材料性能对激光微熔覆金层与基板的粘附性及可焊性的影响规律,旨在为激光微熔覆技术的应用提供理论参考依据。?实验结果表明,波长为532nm的激光比波长为1064nm的激光更容易在基板上制备导电金膜。不同基板材料上存在不同的烧结临界功率密度值FⅠ和过烧临界功率密度值FⅡ。在FⅠ~ FⅡ范围内,提高激光功率密度可以提高金膜在基板上的粘附强度。测试标准中粘附等级最高为5B,硅基板上预置厚度为6~8μm的金膜在波长为1064nm,功率密度为1.29×10~6W/cm~2~2.00×10~6W/cm2,扫描速度为1mm/s的激光作用下,金膜粘附强度等级可达4B~5B。导电金膜经过温度范围为500℃~600℃后续处理后,粘附性和可焊性都大幅度提高。通过SEM、热分析等技术对利用激光微熔覆技术在硅基板上制备的导电金膜进行分析,得出金膜与硅基板的附着机理及金膜可焊性的机理:金在激光辐照作用下与单晶硅基板发生共晶反应,生成Au-Si共晶物,保证了金膜在硅基板上的粘附强度;同时,Au与浆料中的Bi发生共晶反应,生成Au-Bi共晶物,不仅增加了膜层的粘附强度,还有效的阻止了超声铝丝压焊的铝丝向金中的扩散,提高了金膜的可焊性。

全文目录

摘要  4-5
Abstract  5-9
1 绪论  9-17
  1.1 激光微熔覆技术的发展  9-11
  1.2 涂层粘附性和可焊性的研究进展  11-14
  1.3 本文所涉及课题的来源、目的和意义  14
  1.4 本论文的主要研究内容和技术方案  14-17
2 实验材料、设备与方法  17-26
  2.1 实验材料  17-19
  2.2 实验设备  19-21
  2.3 实验方法  21-22
  2.4 实验分析仪器装置  22-25
  2.5 本章小结  25-26
3 激光微熔覆层的粘附性与可焊性实验结果  26-47
  3.1 引言  26
  3.2 激光加工参数对激光微熔覆层粘附性的影响  26-35
  3.3 后续烧结温度对激光微熔覆层粘附性的影响  35-39
  3.4 不同工艺参数对导电金膜可焊性的影响  39-46
  3.5 本章小结  46-47
4 激光微熔覆层的粘附性与可焊性机理研究  47-61
  4.1 引言  47
  4.2 电子浆料的热分析  47-49
  4.3 金浆料的成分分析  49-51
  4.4 激光与膜层的相互作用  51-57
  4.5 膜层与基板的相互作用  57-60
  4.6 本章小结  60-61
5 总结与展望  61-63
  5.1 主要结论  61-62
  5.2 问题和展望  62-63
致谢  63-64
参考文献  64-68
攻读学位期间所发表的论文和获得的专利  68

激光微熔覆导电膜与基板的粘附性及可焊性的研究

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