Đánh giá ảnh hưởng của các yếu tố đến cơ tính và cấu trúc tế vi của vật liệu hàn AG Nano thiêu kết

Abstract

Các công nghệ hàn mới được phát triển, chẳng hạn như thiêu kết, được kỳ vọng sẽ mang lại hiệu suất cao hơn cho các kết hàn trong hệ thống điện tử và quang học. Đối với các ứng dụng như vậy, mối hàn thiêu kết phải có độ dẫn điện và khả năng chịu nhiệt cao, cũng như đủ độ bền để chịu được ứng suất dư sau xử lý và/hoặc ứng suất cơ nhiệt trong quá trình sử dụng. Mục đích của nghiên cứu này là nghiên cứu các tính chất cơ học và cấu trúc vi mô của các mối hàn nano Ag được sử dụng trong vi mạch điện tử dưới các áp suất và độ dày hàn khác nhau. Mối hàn Ag có cấu trúc nano được sản xuất bằng cách nung kết các hạt nano Ag sau khi phân hủy Ag oxalat. Công nghệ này mang lại khả năng liên kết các bộ phận ở nhiệt độ thấp (<300°C) và áp suất trung bình (<0,5 MPa). Những điều kiện liên kết an toàn này đặc biệt cần thiết để lắp ráp các thiết bị dễ vỡ trong các ứng dụng quang học và vi điện tử. Tải kéo/cắt bằng kẹp Arcan được sử dụng để kiểm tra độ hư hỏng của đế đồng được gắn được sử dụng cho các mẫu sản xuất. Kết quả cho thấy giá trị độ cứng đàn hồi biểu kiến trung bình của mối hàn tương đối nhỏ, nhỏ hơn vài bậc so với giá trị độ cứng đàn hồi biểu kiến trung bình của vật liệu hàn và thậm chí cả keo nhiệt. Hơn nữa, về độ bền, giá trị cao nhất đạt được khi độ dày đường may ở mức tối thiểu. Cuối cùng, các mối hàn bị gãy được kiểm tra bằng SEM và người ta thấy rằng mật độ của vật liệu xốp cao hơn khi áp suất tăng nhẹ từ 0,2 đến 0,5 MPa. Người ta cũng quan sát thấy rằng sự đứt gãy chủ yếu là do liên kết ở bề mặt của vị trí vật liệu cơ bản chứ không phải do liên kết bên trong mối hàn, điều này cho thấy mối hàn có chất lượng tốt chứ không phải là liên kết yếu với vật liệu cơ bản.