納米技術在微電子連接方面的應用

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。圖5顯示了銀納米粒子的熱分析結果（DTA/TG曲線）。從DTA曲線來看，在發熱反應開始的同時，粒子質量迅速減少，可以認為這時的有機外殼已被分解與去除。而且，當提升加熱速度時，分解溫度則向高溫側移動。圖6顯示了分解結束溫度與加熱速度的關系，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，在300℃以下可利用該納米粒子進行連接。

圖5 銀納米粒子熱分析結果（DTA/TC曲線）

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圖6 有機外殼分解結束溫度與加熱溫度的關系

2 應用有機物—銀復合納米粒子的連接特點

日本大阪大學應用銅質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（見圖7）。其中，該試驗是在300℃、保溫300min、加壓5Mpa的條件下進行的。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察，發現用銀微米粒子的場合，其與銅的連接面有空隙狀缺陷。銀微米粒子的觸點破壞發生在銀/銅界面，所得的5Mpa左右的觸點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破壞面被認為是銀伸長而塑性變形的痕跡，其在界面附近的銀層中會斷裂（圖8）。由此可見，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