納米技術(shù)在微電子連接方面的應用
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這種納米粒子的功能在其有機外殼熱分解去除后便展示出來(lái)。圖5顯示了銀納米粒子的熱分析結果（DTA/TG曲線(xiàn)）。從DTA曲線(xiàn)來(lái)看，在發(fā)熱反應開(kāi)始的同時(shí)，粒子質(zhì)量迅速減少，可以認為這時(shí)的有機外殼已被分解與去除。而且，當提升加熱速度時(shí)，分解溫度則向高溫側移動(dòng)。圖6顯示了分解結束溫度與加熱速度的關(guān)系，從圖可知，即使把加熱速度加快到20℃/m，分解也在 265℃左右結束，在300℃以下出現納米粒子的功能。也就是說(shuō)，在300℃以下可利用該納米粒子進(jìn)行連接。
圖5 銀納米粒子熱分析結果（DTA/TC曲線(xiàn)）
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圖6 有機外殼分解結束溫度與加熱溫度的關(guān)系
日本大阪大學(xué)應用銅質(zhì)圓板型試驗片作銀納米粒子連接試驗，分別測出了銀微米粒子（平均粒徑為100nm）和銀納米粒子的脆斷強度（見(jiàn)圖7）。其中，該試驗是在300℃、保溫300min、加壓5Mpa的條件下進(jìn)行的。如圖7所示，納米粒子連接與微粒子連接相比，顯示出了很高的脆斷強度。
圖7 脆斷強度結果
用電鏡分別對各自的連接斷面觀(guān)察，發(fā)現用銀微米粒子的場(chǎng)合，其與銅的連接面有空隙狀缺陷。銀微米粒子的觸點(diǎn)破壞發(fā)生在銀/銅界面，所得的5Mpa左右的觸點(diǎn)強度被認為是兩者簧片的機械連接結果。而銀納米粒子的觸點(diǎn)破壞面被認為是銀伸長(cháng)而塑性變形的痕跡，其在界面附近的銀層中會(huì )斷裂（圖8）。由此可見(jiàn)，用銀納米粒子連接比用銀微粒子連接的界面強度更高。
圖8 銀納米粒子燒結層/Cu界面附近的TEM圖像
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