纳米银导电浆料制备技术及性能研究

论文摘要

电子浆料是集电子、化工、冶金三位一体的高技术产品。随着集成电路的高速发展,传统的微米级导电浆料已不能满足低温烧结和多层布线的要求。研发纳米浆料成为必然的趋势。国外已经有商品化的纳米电子浆料问世,但是材料体系还不完善。国内在该方面的研究几乎是空白。本文首先重点研究了纳米银电子浆料制备工艺和性能。根据纳米材料分散特点,我们在高速搅拌一定的温度下,利用物理混合法,制备出了平均粒径在400nm左右的银浆料。系统研究了导电相的基本特征对导电性能的影响规律。并最终选择了烧结后能形成网状结构的非球状银粉作为功能相。其次,利用纳米粒度仪和扫描电镜,分析比较了自主研制的导电浆料与从国外购买的商品化纳米电子浆料的粒度和烧结后的表观形貌。结果表明,我们自主研制的浆料中,主要功能相银的平均粒径低于同等韩国浆料近100nm,浆料烧结后都形成了网状结构。最后,系统研究了旋涂+激光微熔覆、微细笔直写和微喷直写等各种制备工艺条件下,工艺参数对浆料线宽及导电性的影响。利用微细笔直写导线,再通过普通烧结后,导线宽可低于200μm,厚度最大可达10μm,方阻稳定在5mΩ左右。自主研制的电子浆料烧结温度为520℃左右,与国外商品化纳米浆料烧结温度大小基本相同,远低于需要通过850℃烧结的微米级电子浆料。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 1 绪论
• 1.1 引言
• 1.2 纳米银浆料的特点及应用
• 1.3 纳米浆料的国内外发展现状
• 1.4 本研究的主要目的及主要内容
• 1.5 实验创新点及技术方案
• 2 纳米浆料的制备研究
• 2.1 引言
• 2.2 实验部分
• 2.3 结果与讨论
• 2.4 本章小结
• 3 纳米银浆料中粒子分散机理研究
• 3.1 引言
• 3.2 固体颗粒在介质中的分散作用
• 3.3 浆料的稳定机理
• 3.4 结果与讨论
• 3.5 小结
• 4 纳米银浆料的性能测试与分析
• 4.1 前言
• 4.2 纳米浆料的性能检测
• 4.3 结果与讨论
• 4.4 本章小结
• 5 纳米银浆微喷及微细笔直写工艺研究
• 5.1 前言
• 5.2 实验材料及设备
• 5.3 直写工艺控制规律
• 5.4 热处理工艺
• 5.5 本章小结
• 6 全文总结及展望
• 6.1 主要结论
• 6.2 建议及展望
• 致谢
• 参考文献