银纳米线透明导电薄膜仿真研究现状

银纳米线薄膜作为新型柔性透明导电薄膜,具有导电性能好、透光率高、成本低和柔性良好等优点。本文从电学、力学和光学三个方面介绍了银纳米线薄膜的仿真原理、仿真工具及发展现状。目前,银纳米线薄膜的电学性能仿真已研究得比较完善,能够从微观到宏观尺度建立精确的模型,常用的节点主导假设(JDA)模型、多节点表示(MNR)模型能够较好地模拟、预测银纳米线薄膜的方阻。银纳米线薄膜力学仿真尚未能建立起完美的宏观模型,只能通过分子动力学方法等对单根或多根银纳米线之间的力学性能进行仿真模拟。银纳米线薄膜的光学性能的仿真主要依靠时域有限差分方法来模拟光与材料的相互作用,依靠该方法能够模拟少量银纳米线的光学性能,并且目前已有建立大型复杂银纳米线薄膜光学模型的尝试。此外,多物理场耦合且能够反映整个银纳米线薄膜的光-电-热-力综合性能的仿真模型仍未建立,未来研究者们还需于此继续深耕。     

银铜镍钎料钎焊高氮不锈钢的分子动力学模拟

利用Lammps软件对AgCuNi钎料真空钎焊高氮不锈钢的相关二元体系（Fe-Cu和Fe-Ni）元素扩散过程进行分子动力学模拟。结果表明,Fe-Cu和Fe-Ni二元体系相互扩散现象明显,扩散层厚度随着扩散时间增加而增加。在Fe-Cu体系的扩散过程中只有原子相互扩散,但Fe-Ni体系的扩散过程中既有原子扩散又有中间相生成。在Fe-Cu二元体系中,Fe原子的均方位移和扩散系数均大于Cu原子,因此Fe原子的扩散能力大于Cu原子。在Fe-Ni二元体系中,Fe原子的均方位移和扩散系数都大于Ni原子,因此Fe原子的扩散能力也大于Ni原子。随着扩散温度升高,原子均方位移和扩散系数增大,扩散能力越强。     

新型导电胶中铜粉表面化学镀纳米银颗粒的导电机理研究

通过讨论集中电阻及邃穿电阻的影响因素来分析覆纳米银铜粉导电胶的导电机理。系统地从理论计算和试验验证两方面考察了导电胶的固化工艺对电性能的影响;考察了所制备的导电胶对铜板的电性能;并对纳米填料对导电胶导电机理影响进行了分析。结果表明随着填料体积分数的增加,填料之间距离越小,相互接触的概率越大。填料之间接触点越多集中电阻越小,当填料相互之间的距离足够小时隧穿电子或场致发射电子才能通过树脂基体。因此填料体积分数只有达到渗流阈值以后,才有优良的导电性;导电填料的形貌主要影响集中电阻的大小。树枝状的覆纳米银铜粉,由于其枝干长,枝杈多,相互搭接的概率大大加大,从而降低了集中电阻;纳米银颗粒主要影响隧穿电阻的大小。纳米银颗粒表面能高,在170～200℃即出现熔化现象,为电子跨过势垒,形成隧穿电子提供足够的能量。最后场致发射现象也影响着隧穿电阻的大小。这是由于在导电胶固化连接铜板之后,铜板两端施加电压较高时,在搭接面之间的导电胶中产生较强的均匀电场,产生场致发射现象,增强了导电胶的电性能。     

三维封装电迁移Cu互连线的多物理场模拟仿真

随着三维封装微互连尺寸向亚微米发展,电流密度大、应力大、散热困难等问题愈发严重,原子尺度迁移失效现象逐渐成为超大规模集成电路不可忽视的可靠性问题.铜比铝的电阻率低,抗电迁移性能更好,是新一代的可靠互连材料,但是对铜互连的原子迁移研究仍有不足.现有的电迁移(Electromigration)可靠性解析化模型主要针对单根金属线恒定温度情形下的电迁移分析,这种方法虽然计算较为简单,但是对现实情况的指导意义较小,主要原因:一是现实情况下高密度集成电路中存在温度梯度,二是互连线的三维结构对互连线的温度以及电流分布有重要影响,而这些参数严重影响着金属原子的抗电迁移性能.本工作提出一种新的电迁移仿真建模方法,通过COMSOL多物理场软件建立了经典三维Cu互连线结构.通过有限元仿真得到三维互连线的温度、电流密度和应力分布,获得了更优的数据仿真结果.结果显示,金属互连线中电流在直角内侧有严重的淤积现象,电迁移在互连线转折处最为剧烈;高温区域位于直角内外侧之间,热迁移的程度随着温度的升高而升高;高应力区域主要是互连线的外边缘处,但是应力迁移在总体电迁移中占比较小,几乎可以忽略.另外,Cu互连线的抗电迁移性能总体优于Ag互连线,是优异的高密度集成电路导体材料.     

高通量方法在钎焊领域的应用现状

高通量方法作为"材料基因组技术"三大核心要素之一,在材料成分设计、组织分析、性能优化、过程模拟等方面起着关键性作用.钎焊技术作为焊接与连接领域的重要分支之一,是现代制造业中材料连接应用最广的方式.首先对高通量方法在钎焊领域的应用研究进行概述,其次主要对近5年有关高通量制备钎料、软钎焊和硬钎焊领域高通量计算方面的最新研究...