界面增强烧结铜纳米颗粒

断裂韧性提升36%

与铜基板直接烧结形成强界面结合，无需额外涂层即可用于全铜互连。

Leiming, Du · Weiping, Jiao · Bäcke, Olof · Colliander M.H. · Poelma, René H. · 樊嘉杰 · van Driel, Williem Dirk · Fan, Xuejun · 张国祺

Acta Materialia 2025

参数信息

界面缺口应力强度因子

2.88 ± 0.10 MPa m^1/2

技术优势

界面断裂韧性更高

界面缺口微悬臂梁的应力强度因子为2.88 MPa m^1/2，比铜纳米颗粒本体缺口高约36%，归因于强结合和较少的空洞。

裂纹偏转不沿界面扩展

在未缺口微悬臂梁中，裂纹绕过界面并在多孔区扩展，表明界面结合强度高于周围烧结体，载荷有效传递。

无需额外涂层

直接烧结即可实现强界面结合和有效应力传递，验证了铜纳米颗粒直接集成到铜基板的可行性，简化工艺并降低成本。

应用场景

• 微电子封装：用于芯片贴装互连，无需涂层即可实现全铜集成。
• 先进互连材料：替代传统焊料或涂层互连，简化工艺并提升可靠性。
• 功率器件封装：承受高热和机械应力，强界面保证封装长期稳定。