| 摘要 | 第4-6页 |
| Abstract | 第6-8页 |
| 第1章 绪论 | 第17-49页 |
| 1.1 课题背景及研究的目的和意义 | 第17-18页 |
| 1.2 SiC器件封装高温互连材料研究现状 | 第18-21页 |
| 1.3 金属纳米颗粒低温烧结理论 | 第21-25页 |
| 1.3.1 纳米效应 | 第21-22页 |
| 1.3.2 纳米颗粒烧结理论 | 第22-23页 |
| 1.3.3 纳米颗粒烧结扩散机制 | 第23-25页 |
| 1.4 Ag纳米颗粒/焊膏及其电化学迁移研究现状 | 第25-30页 |
| 1.4.1 Ag纳米颗粒/焊膏国内外研究现状 | 第25-28页 |
| 1.4.2 Ag纳米颗粒/焊膏抗迁移性研究现状 | 第28-30页 |
| 1.5 Cu纳米颗粒/焊膏及抗氧化性研究现状 | 第30-36页 |
| 1.6 Ag-Cu纳米颗粒/焊膏制备与烧结研究现状 | 第36-43页 |
| 1.6.1 Ag-Cu纳米颗粒制备研究现状 | 第37-40页 |
| 1.6.2 Ag-Cu纳米颗粒/焊膏烧结研究现状 | 第40-43页 |
| 1.7 金属纳米颗粒低温烧结及纳米冶金机理研究现状 | 第43-48页 |
| 1.8 本文的主要研究内容 | 第48-49页 |
| 第2章 实验材料及研究方法 | 第49-67页 |
| 2.1 Ag-Cu纳米颗粒与焊膏制备 | 第49-53页 |
| 2.1.1 实验材料及设备 | 第49-50页 |
| 2.1.2 Ag-Cu纳米颗粒的制备 | 第50-51页 |
| 2.1.3 Ag-Cu纳米焊膏的制备 | 第51-53页 |
| 2.2 Ag-Cu纳米颗粒与焊膏的表征 | 第53-54页 |
| 2.2.1 XRD与XPS物相表征 | 第53-54页 |
| 2.2.2 UV-vis与Raman表征 | 第54页 |
| 2.2.3 TG/DSC热特性表征 | 第54页 |
| 2.2.4 TEM形貌与成分表征 | 第54页 |
| 2.3 Ag-Cu纳米颗粒原位加热研究方法 | 第54-55页 |
| 2.3.1 TEM原位加热观测试样制备及研究方法 | 第54-55页 |
| 2.3.2 HT-XRD原位观测试样制备及研究方法 | 第55页 |
| 2.4 Ag-Cu纳米焊膏热压烧结及表征 | 第55-62页 |
| 2.4.1 Ag-Cu纳米焊膏热压烧结设备及工艺 | 第55-57页 |
| 2.4.2 互连接头横截面观察及焊膏烧结组织孔隙率表征 | 第57页 |
| 2.4.3 互连接头剪切强度测试与断口分析 | 第57-58页 |
| 2.4.4 硬度和弹性模量表征 | 第58页 |
| 2.4.5 热膨胀系数和导热系数表征 | 第58-60页 |
| 2.4.6 Ag-Cu纳米焊膏烧结薄膜电阻率表征 | 第60-62页 |
| 2.5 Ag-Cu纳米焊膏烧结电极抗电化学迁移研究 | 第62-63页 |
| 2.6 SiC全桥功率模块设计制作与性能测试 | 第63-65页 |
| 2.7 Ag-Cu纳米焊膏连接SiC-MOSFET器件导电导热性能测试 | 第65-67页 |
| 2.7.1 SiC单芯片烧结试样电性能测试 | 第65-66页 |
| 2.7.2 SiC单芯片烧结试样热性能测试 | 第66页 |
| 2.7.3 Ag-Cu纳米焊膏连接SiC器件的可靠性测试 | 第66-67页 |
| 第3章 一步还原法制备Ag-Cu合金纳米颗粒 | 第67-83页 |
| 3.1 引言 | 第67页 |
| 3.2 温度和分散剂对Ag-Cu纳米颗粒形貌和结构的影响 | 第67-78页 |
| 3.2.1 反应温度和分散剂对Ag-Cu纳米颗粒形貌大小的影响 | 第67-69页 |
| 3.2.2 分散剂类型对Ag-Cu纳米颗粒晶体结构的影响 | 第69-72页 |
| 3.2.3 分散剂类型对Ag-Cu纳米颗粒稳定性的影响 | 第72-78页 |
| 3.3 Ag-Cu超饱和固溶体纳米颗粒的综合热分析 | 第78-80页 |
| 3.4 Ag-Cu超饱和固溶体纳米颗粒的拉曼光谱分析 | 第80-81页 |
| 3.5 本章小结 | 第81-83页 |
| 第4章 Ag-Cu超饱和固溶体纳米颗粒相变机理原位研究 | 第83-104页 |
| 4.1 引言 | 第83页 |
| 4.2 Ag-Cu超饱和固溶体纳米颗粒TEM表征 | 第83-85页 |
| 4.3 Ag-Cu超饱和固溶体纳米颗粒原位TEM加热演变规律 | 第85-94页 |
| 4.3.1 Ag-Cu超饱和固溶体纳米颗粒开始烧结温度理论计算 | 第85-86页 |
| 4.3.2 Ag-Cu超饱和固溶体纳米颗粒原位TEM加热形貌演变 | 第86-88页 |
| 4.3.3 Ag-Cu超饱和固溶体纳米颗粒原位TEM加热烧结机制 | 第88-94页 |
| 4.4 原位HT-XRD加热物相演变规律和纳米冶金机制研究 | 第94-98页 |
| 4.5 原位加热后Ag-Cu微米级颗粒的微观组织观察与分析 | 第98-101页 |
| 4.6 Ag-Cu超饱和固溶体纳米颗粒低温纳米冶金机制 | 第101-102页 |
| 4.7 本章小结 | 第102-104页 |
| 第5章 Ag-Cu纳米焊膏低温烧结机理及性能研究 | 第104-147页 |
| 5.1 引言 | 第104页 |
| 5.2 不同有机物添加剂对Ag-Cu焊膏烧结性能的影响 | 第104-106页 |
| 5.3 Ag-Cu纳米焊膏综合热特性分析 | 第106-107页 |
| 5.4 烧结工艺对Ag-Cu纳米焊膏互连接头微观组织的影响 | 第107-113页 |
| 5.4.1 烧结温度对烧结组织的影响 | 第108-110页 |
| 5.4.2 保温时间对烧结组织的影响 | 第110-111页 |
| 5.4.3 施加压力对烧结组织的影响 | 第111-113页 |
| 5.5 Cu-Cu互连接头剪切性能及断口失效机制分析 | 第113-121页 |
| 5.5.1 烧结温度对剪切性能的影响及失效机制分析 | 第113-115页 |
| 5.5.2 保温时间对剪切性能的影响及失效机制分析 | 第115-117页 |
| 5.5.3 施加压力对剪切性能的影响及失效机制分析 | 第117-119页 |
| 5.5.4 Ag-Cu纳米焊膏与不同镀层基板和芯片的连接 | 第119-121页 |
| 5.6 Ag-Cu纳米焊膏烧结体力学、热学和电学性能表征 | 第121-134页 |
| 5.6.1 硬度和杨氏模量表征结果与分析 | 第121-122页 |
| 5.6.2 热学性能表征结果与分析 | 第122-130页 |
| 5.6.3 电学性能表征结果与分析 | 第130-134页 |
| 5.7 Ag-Cu纳米焊膏高强高导机理分析 | 第134-145页 |
| 5.7.1 Ag-Cu纳米焊膏烧结组织及界面分析 | 第135-138页 |
| 5.7.2 Ag-Cu纳米焊膏烧结组织强化机理 | 第138-144页 |
| 5.7.3 Ag-Cu纳米焊膏烧结薄膜高导电导热机理 | 第144-145页 |
| 5.8 本章小结 | 第145-147页 |
| 第6章 Ag-Cu纳米焊膏电化学迁移机理及SiC-MOSFET功率模块互连可靠性研究 | 第147-179页 |
| 6.1 引言 | 第147页 |
| 6.2 Ag-Cu纳米焊膏烧结电极抗电化学迁移研究 | 第147-162页 |
| 6.2.1 电化学迁移过程原位观察 | 第147-151页 |
| 6.2.2 枝状物形貌SEM观察及EDS成分分析 | 第151-155页 |
| 6.2.3 Ag-Cu纳米焊膏电化学迁移机理研究分析 | 第155-162页 |
| 6.3 Ag-Cu焊膏连接全桥逆变模块器件的电热输出特性结果 | 第162-174页 |
| 6.3.1 SiC-MOSFET器件的电输出特性结果及分析 | 第162-168页 |
| 6.3.2 单个SiC-MOSFET芯片的热输出特性结果及分析 | 第168-174页 |
| 6.4 SiC-MOSFET器件温度冲击可靠性测试结果及分析 | 第174-177页 |
| 6.4.1 温度冲击试验中SiC-MOSFET器件电输出特性的变化 | 第174-175页 |
| 6.4.2 温度冲击试验前后试样连接层显微结构分析 | 第175-177页 |
| 6.5 本章小结 | 第177-179页 |
| 结论 | 第179-182页 |
| 参考文献 | 第182-193页 |
| 攻读博士学位期间发表的论文及其它成果 | 第193-196页 |
| 致谢 | 第196-197页 |
| 个人简历 | 第197页 |
