简述Ag-Pb导体浆料与Al2O3基板烧结结合的机理

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简述Ag-Pb导体浆料与Al2O3基板烧结结合的机理


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●Ag中添加Pd，当Pd含量超过0.1时即产生效果，但当Pd加入太多时， 其中的Pd在厚膜电路外敷层温度300-760°C范围内，发生氧化生成 PdO,不仅使焊接性能变差，而且造成导体电阻增加。因此Ag: Pd应 控制在2.5:1 ~ 4.0:1。通过粒度控制，采用球形Ag颗粒，防止凝聚， 使膜的导电密度提高。 为提高Ag-Pd导体焊接浸润性，以及导体与基板的结合强度，需要添 加Bi2O3。在烧成过程中，部分Bi2O3溶入玻璃中，使玻璃相对成分 增加的同时，与Al2O3基板发生反应: Al203 + Bi203→2(BiAI)203 ● 随着Bi含量增加，膜的结合强度增大。但焊接时对膜加热，金属粒界 与玻璃之间的Bi2O3会发生还原反应: 2Bi203+ 3Sn- + 4Bi + 3SnO2。 由于Bi的生成而使结合强度下降。 ● 由于基板与导体界面之间发生还原反应，在极端情况下，附着力会变 得很差 另外焊接后样品在老化也会使导线的结合强度下降。这是因 为老化时焊料主要成分Sn尚导体内部扩散，除引起Bi的还原反应外, 不会产生dSn3、. Ag5Sn、Ag3Sn等化合物，导致膜的比容增加而使 部玻璃网 络被破坏。

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Ag中添加Pd，当Pd含量超过0.1时即产生效果，但当Pd加入太多时， 其中的Pd在厚膜电路外敷层温度300-760°C范围内，发生氧化生成 PdO,不仅使焊接性能变差，而且造成导体电阻增加。

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随着Bi含量增加，膜的结合强度增大。但焊接时对膜加热，金属粒界 与玻璃之间的Bi2O3会发生还原反应: 2Bi203+ 3Sn- + 4Bi + 3SnO2。 由于Bi的生成而使结合强度下降。

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由于基板与导体界面之间发生还原反应，在极端情况下，附着力会变 得很差 另外焊接后样品在老化也会使导线的结合强度下降。这是因 为老化时焊料主要成分Sn尚导体内部扩散，除引起Bi的还原反应外, 不会产生dSn3、. Ag5Sn、Ag3Sn等化合物，导致膜的比容增加而使 部玻璃网 络被破坏。

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通过粒度控制，采用球形Ag颗粒，防止凝聚， 使膜的导电密度提高。 为提高Ag-Pd导体焊接浸润性，以及导体与基板的结合强度，需要添 加Bi2O3。