| 摘要 | 第5-7页 |
| Abstract | 第7-8页 |
| 第1章 绪论 | 第16-35页 |
| 1.1 课题背景 | 第16-18页 |
| 1.2 第三代半导体功率器件钎焊材料研究现状 | 第18-25页 |
| 1.2.1 高温钎料回流焊研究 | 第18-19页 |
| 1.2.2 纳米烧结技术研究 | 第19-22页 |
| 1.2.3 瞬时液相连接技术研究 | 第22-25页 |
| 1.3 全Cu-Sn金属间化合物的研究与应用 | 第25-33页 |
| 1.3.1 Cu/Sn界面反应研究机制 | 第25-28页 |
| 1.3.2 全Cu-Sn金属间化合物接头的应用 | 第28-33页 |
| 1.4 目前研究存在的问题 | 第33页 |
| 1.5 本文的研究目的及主要研究内容 | 第33-35页 |
| 第2章 试验材料及方法 | 第35-46页 |
| 2.1 试验材料 | 第35页 |
| 2.2 不同加热方法下微焊点的制备 | 第35-41页 |
| 2.2.1 回流焊下Cu-Sn微焊点的制备 | 第35-39页 |
| 2.2.2 高频感应焊下Cu-Sn微焊点的制备 | 第39-41页 |
| 2.2.3 热压焊下Cu-Sn微焊点的制备 | 第41页 |
| 2.3 高温下Cu-Sn化合物纳米压痕试验 | 第41-44页 |
| 2.3.1 纳米压痕试验测试方法 | 第41-42页 |
| 2.3.2 硬度和弹性模量表征 | 第42-44页 |
| 2.4 微焊点微观结构的表征 | 第44-45页 |
| 2.4.1 界面化合物形貌表征 | 第44-45页 |
| 2.4.2 物相表征方法及设备 | 第45页 |
| 2.5 本章小结 | 第45-46页 |
| 第3章 Cu/Sn固-液界面反应及化合物生长行为 | 第46-68页 |
| 3.1 引言 | 第46页 |
| 3.2 回流焊下Cu/Sn固-液界面化合物生长动力学 | 第46-53页 |
| 3.2.1 界面Cu_6Sn_5层生长指数 | 第46-48页 |
| 3.2.2 界面Cu_6Sn_5晶粒粗化指数 | 第48-51页 |
| 3.2.3 不同温度下Cu/Sn固-液界面处初始Cu_3Sn形成时间 | 第51-53页 |
| 3.3 高频感应条件下界面化合物层的生长行为 | 第53-58页 |
| 3.3.1 键合时间对界面化合物层形貌的影响 | 第53-56页 |
| 3.3.2 Cu层消耗量与焊接温度的相关性 | 第56-58页 |
| 3.4 热压焊下界面化合物层的生长规律 | 第58-66页 |
| 3.4.1 Cu/Sn/Cu三明治结构的温度分布模拟 | 第58-59页 |
| 3.4.2 热压焊下界面金属间化合物层的形貌 | 第59-64页 |
| 3.4.3 动态平衡与临界化合物层厚度 | 第64-66页 |
| 3.5 本章小结 | 第66-68页 |
| 第4章 主控元素在Cu/Sn界面化合物转化中的作用 | 第68-95页 |
| 4.1 引言 | 第68页 |
| 4.2 主控元素对Sn/Cu_6Sn_5/Cu_3Sn/Cu界面Cu_3Sn层转变规律的影响 | 第68-79页 |
| 4.2.1 主控元素Cu对Sn/Cu_6Sn_5/Cu_3Sn界面处Cu_3Sn层消耗的影响 | 第69-76页 |
| 4.2.2 主控元素Sn对Cu/Cu_3Sn/Cu_6Sn_5界面处Cu_3Sn层生长的影响 | 第76-79页 |
| 4.3 温度对Sn/Cu_6Sn_5/Cu_3Sn/Cu界面Cu_3Sn转变的影响 | 第79-86页 |
| 4.3.1 不同温度下Sn/Cu_6Sn_5/Cu_3Sn界面处Cu_3Sn层的消耗规律 | 第79-82页 |
| 4.3.2 不同温度下Cu/Cu_3Sn/Cu_6Sn_5界面处Cu_3Sn层的生长规律 | 第82-86页 |
| 4.4 热时效作用下的扩散激活能 | 第86-93页 |
| 4.4.1 Cu/Sn微焊点界面显微组织演变机理 | 第86-89页 |
| 4.4.2 等温时效下Cu-Sn界面化合物生长动力学 | 第89-92页 |
| 4.4.3 热循环下Cu-Sn界面化合物生长机理 | 第92-93页 |
| 4.5 本章小结 | 第93-95页 |
| 第5章 变温下界面化合物的原位力学行为与本构模型 | 第95-110页 |
| 5.1 引言 | 第95页 |
| 5.2 界面化合物的结构及组织特点 | 第95-97页 |
| 5.3 界面化合物的压痕尺寸效应 | 第97页 |
| 5.4 室温下界面化合物硬度和弹性模量与应变速率的相关性 | 第97-100页 |
| 5.5 界面化合物压入硬度、弹性模量与温度的相关性 | 第100-106页 |
| 5.5.1 Cu-Sn化合物压入硬度与温度的相关性 | 第100-104页 |
| 5.5.2 Cu-Sn化合物压入弹性模量与温度的相关性 | 第104-106页 |
| 5.6 不同温度下Cu-Sn化合物的塑性因子 | 第106-109页 |
| 5.7 本章小结 | 第109-110页 |
| 第6章 加热方式与形成全Cu_3Sn化合物接头的相关性 | 第110-128页 |
| 6.1 引言 | 第110页 |
| 6.2 回流焊次数对形成全Cu_3Sn化合物接头的影响 | 第110-113页 |
| 6.2.1 回流次数对Cu/Sn/Cu互连接头界面微观组织的影响 | 第110-112页 |
| 6.2.2 全Cu_3Sn化合物接头界面反应机理 | 第112-113页 |
| 6.3 感应加热对形成Cu_3Sn化合物接头的影响 | 第113-120页 |
| 6.3.1 键合时间对Cu/Sn/Cu互连接头界面显微组织的影响 | 第113-116页 |
| 6.3.2 水冷对Cu/Sn/Cu互连接头界面显微组织的影响 | 第116-120页 |
| 6.4 热压加热对形成全Cu_3Sn化合物接头的影响 | 第120-126页 |
| 6.4.1 保温时间对Cu/Sn/Cu互连接头微观组织的影响 | 第120-122页 |
| 6.4.2 Cu/Sn/Cu互连接头界面化合物生长动力学 | 第122-123页 |
| 6.4.3 温度梯度下Cu/Sn/Cu互连接头界面形成机制 | 第123-125页 |
| 6.4.4 全Cu_3Sn化合物接头键合机理 | 第125-126页 |
| 6.5 本章小结 | 第126-128页 |
| 结论 | 第128-130页 |
| 创新点 | 第130-131页 |
| 参考文献 | 第131-147页 |
| 攻读学位期间发表的学术成果 | 第147-149页 |
| 致谢 | 第149页 |
