电极对PTC热敏电阻老化性能的影响

为探究电极因素对PTC热敏电阻老化性能的影响,分别对烧渗Al电极,烧渗Ag-Zn电极和烧渗Ni电极等三种类型的PTC热敏电阻元件进行了老化试验。结果显示:烧渗Ag-Zn电极的元件有较好的老化性能,阻值变化率?R/R≈–4%,电流冲击失效率≈0。从材料热力学和电极的电化学两方面,对该老化特性进行了分析,表明材料热膨胀失配和电极电化学不稳定性,是电极影响元件老化性能的两大因素。     

空气中烧成镍电极浆料的研究

介绍了空气中烧成的Ni电极浆料的制备。讨论了浆料中玻璃粉、硼粉含量及烧渗工艺等对电极性能的影响。结果表明:浆料中Ni粉的纯度应为99.5%,粒度为500目;w(Ni)应不低于65%;玻璃粉的软化温度为450℃左右;粒度为300目,w(玻璃)为20%左右。加入硼粉系作为抗氧化剂。于810℃的大气中烧渗,保温5 min,此贱金属镍电极可牢固地附着在陶瓷基体上,并具有良好的欧姆接触性能。     

Ni/Cu电极MLCC烧端工艺的研究

通过对烧端工艺的详细研究,给出了最佳工艺参数:烧端温度为850～880℃,保温10min;用N2/O2混合气,在排胶段保持φ(O2)为300×10–6,在高温烧结段采用φ(O2)为10×10–6;600℃以下的升温速率控制在30～40℃/min,600℃以上的升温速率控制在50～60℃/min。在上述工艺条件下,选用合适的链式连续炉,可以得到端头性能良好的MLCC产品。     

Ni/Cu电极MLCC烧成工艺的研究

通过各项工艺对比实验,研究了烧成工艺参数对成品性能的影响。给出了最佳工艺参数:烧结温度为1280～1300℃,保温2h,用N2/H2/H2O的混合气控制P(O2)为10–8～10–10MPa,回火温度900～1100℃,保温2～5h,回火气氛氧含量(5～50)×10–6;1000℃以上的升降温速率控制在2～4℃/min。在此工艺条件下,选用合适的烧炉,可以得到性能合格的Ni/Cu电极MLCC。     

有机载体挥发特性对PTC陶瓷铝电极性能的影响

为了制备出满足铝电极性能要求的电极浆料,采用两种具有不同挥发特性的有机载体烧渗PTC铝电极,通过XRD和SEM研究了烧渗后铝电极的物相和微观形貌对电极性能的影响。结果表明:采用阶梯式挥发的有机载体制备的铝电极浆料,烧渗后的电极结构致密,假电阻小,|RAl-RIn-Ga|/RIn-Ga约为0.3%;抗老化性能优良,沸水中老化24h后,电阻变化率不超过2.3%,经400V交流电压冲击500h后,电阻变化率不超过1.0%。     

PTCR热敏电阻器电极浆料烧成工艺

对ＳＤ１１４０型欧姆银浆、ＳＤ１１４１型表层银浆、ＳＤ１１４２型铝电极浆料进行了工艺实验，确定了烧成工艺的最佳参数，如：烧成膜厚、升温时间、保温时间、烧成温度。     

多层瓷介电容器端电极制备工艺对端电极附着力影响研究

研究了多层瓷介电容器(MLCC)端电极制备环节中产品翻边宽度、端电极底银层厚度、烧端峰值温度、峰值温度保温时间及烧端装载密度对产品端电极附着力的影响.结果显示,随着翻边宽度和底银层厚度的增加,产品相应的端面结合强度随之提升,当翻边宽度为0.5 mm、底银层厚度为26μm左右时,产品的抗弯曲性能>8 mm,平均极限抗剪切...     

半导体封装Cu-Cu互连接头烧结性能研究

使用不添加任何助焊剂的铜膏,获得了高烧结性能的Cu-Cu互连接头。使用扫描电子显微镜、X射线衍射仪和热重分析仪对粒径分别为（20±10） nm、（80±20） nm和（100±20） nm的纳米铜颗粒进行分析表征。选择粒径为（80±20） nm的纳米铜颗粒和松油醇混合配成纳米铜膏,用于互连接头的烧结性能研究。探究了不同的烧结温度、保温时间、升温速率和烧结压力对互连接头的剪切强度和失效面微观形貌的影响,得出了最佳的工艺参数。在升温速率为0.1℃/s、保温时间为30 min、烧结温度为260℃和无压条件下烧结,互连接头的剪切强度达到了5.0 MPa。在同样的升温速率和保温时间、烧结温度为300℃、压力为5 MPa的条件下烧结,互连接头的剪切强度达到了33.3 MPa。Cu-Cu互连接头能够满足功率半导体器件的互连应用要求。     

片式ZnO压敏电阻烧端工艺对限制电压比的影响

通过对烧端工艺中不同烧端温度以及保温时间的试验,研究了它们对片式ZnO压敏电阻器限制电压比的影响。结果表明:当烧端温度为850℃,保温时间15min时,产品的限制电压比最小。     

SPS工艺对铜/金刚石复合材料性能的影响

采用SPS(放电等离子烧结)工艺制备了高体积分数铜/金刚石复合材料,研究了SPS中主要的工艺参数烧结温度、保温时间和烧结压强对复合材料相对密度和热导率的影响。结果表明:最佳的烧结温度为930℃;热导率和相对密度随保温时间延长有所提高,20min后趋于稳定;而随烧结压强由10MPa提高到70MPa,热导率约上升15%。经过优化工艺后,所制备的铜/金刚石复合材料最高热导率达到354.1W(m.K)–1,最高相对密度为98.4%。     

垂直结构GaN基LED用Ni/Ag反射镜电极

Ni/Ag/Ti/Au金属系反射镜电极广泛用于GaN基垂直结构发光二极管(LED)的传统制造工艺.这种电极需要进行高温长时间整体退火才能获得高质量的欧姆接触,但对电极的反射率和器件性能影响较大.介绍了一种新工艺方法,该方法将电极分解为接触层和反射层,降低反射层经历的退火温度和时间,获得了拥有良好的欧姆接触特性和高反射率的反射镜电极,解决了传统电极光学性能和电学性能相互制约的问题.首先生长极薄的Ni/Ag作为接触层,对接触层进行高温长时间退火后再生长厚层Ag作为反射层,之后再进行一次低温退火.使得对反射起主要作用的反射层免于高温长时间退火,相较于传统Ni/Ag/Ti/Au电极,该方法在获得更优良的欧姆接触的同时,提升了电极的反射率.在氧气氛围下进行500℃接触层退火3 min,400℃整体退火1 min后,电极的比接触电阻率为1.7×l0-3Ω·cm2,同时在450 nm处反射率为93％.     

高Al组分n-AlGaN的Ti/Al/Ti/Au欧姆接触

采用Ti/Al/Ti/Au多层金属电极对高Al组分n-AlxGa1-xN(x=0.6)欧姆接触的制备进行了研究,通过优化Ti接触层厚度以及合金退火条件,获得了较低的比接触电阻率(5.67×10-5Ω.cm2)。研究证实,Ti接触层厚度对欧姆接触特性有着重要影响,同时发现,高低温两步退火方式之所以能够改善欧姆接触特性的本质是与Al3Ti及TiN各自的生成条件直接相关,即低温利于生成Al3Ti,高温利于生成TiN,而这对n型欧姆接触的有效形成至关重要。     

p型GaN上Pd/NiO/Al/Ni反射电极欧姆接触的热稳定性研究

研究了p型GaN上Pd/NiO/Al/Ni反射电极欧姆接触的比接触电阻率、热稳定性,以及光学反射率。与传统Pd/Al/Ni电极相比,Pd/NiO/Al/Ni电极的欧姆接触在氮气环境中经300℃下热处理10min后,仍保持低比接触电阻率(小于5×10-4Ω·cm2)和高反射率(大于80%@365nm)。研究获得的优化Pd/NiO层厚度为1nm/2nm,此时的Pd/NiO/Al/Ni反射电极既能形成良好的欧姆接触,拥有低比接触电阻率,又能减少对紫外光的吸收,保持高反射率。研究表明适当的NiO层厚度能够有效地防止热处理过程中上层Al金属向p-GaN表面层的渗入,对于制备高质量的Al基反射电极至关重要。     

钛酸锶双功能元件电极的研究

研究了电极的烧结温度、保温时间对其性能的影响。对电极的焊接性能做了大量实验研究,指出了铜、银电极在焊接方面表现出性能差异的主要原因在于银电极与基片之间形成的是非欧姆接触,而铜电极则形成了欧姆接触。同时分析了银电极形成非欧姆接触的原因,并提出了解决办法。     

通讯设备过流保护用PTC元件的研制

采用电子陶瓷工艺,制备了(Ba0.960Sr0.040Ca0.060)Ti1.044O3+x系过流保护用PTC元件。用SEM、失效模式测试仪等研究了特殊热处理和化学处理对其PTC特性的影响,同时实现了用Al电极代替Ag-Zn欧姆电极。结果表明:该工艺所制元件抗电强度高于600V/mm、耐电压高于950V,失效模式、高压感应性能符合国内55Ω过流保护PTC元件有关规范。     

基于AlGaN/GaN HEMT的源漏整体刻蚀欧姆接触结构

研究了源漏整体刻蚀欧姆接触结构对AlGaN/GaN高电子迁移率晶体管(HEMT)的欧姆接触电阻和金属电极表面形貌的影响.利用传输线模型(TLM)对样品的电学性能进行测试,使用原子力显微镜(AFM)对样品的表面形貌进行表征,通过透射电子显微镜(TEM)和X射线能谱仪(EDS)对样品的剖面微结构和界面反应进行表征与分析.实验结果显示,采用Ti/Al/Ni/Au(20 nm/120 nm/45 nm/55 nm)金属和源漏整体刻蚀欧姆接触结构,在合金温度870 c℃,升温20 s,退火50 s条件下,欧姆接触电阻最低为0.13 Ω·mm,方块电阻为363.14 Ω/□,比接触电阻率为4.54×10-7Ω·cm2,形成了良好的欧姆接触,降低了器件的导通电阻.     

Towards thinner and low bowing silicon solar cells: form the boron and aluminum co‐doped back surface field with thinner metallization film

Using thinner wafers can largely reduce the cost of silicon solar cells. One obstacle of using thinner wafers is that few methods can provide good dopant concentration for the back surface field (BSF) and good ohmic contact while generated only in low bowing. In this paper, we have demonstrated the screening–printing B and Al (B/Al) mixture metallization film technique, making use of the screen‐printing technique and the higher solubility of B in silicon to form a B/Al‐BSF. This technique can raise the carrier concentration in the BSF by more than one order of magnitude and reduce the back surface recombination at a low firing temperature (≤800 °C). We have also shown that through the new technique, the metallization paste thickness at the rear could be reduced largely, which however did not degrade the solar cell efficiency. All these efforts are aiming for pushing forward the application of thinner wafers. Copyright © 2011 John Wiley & Sons, Ltd.     

Thick-film metallization for solar cell applications

The use of an integral printing technique for the fabrication of silicon solar cells is attractive due to its throughput rate, materials utilization, and modular, automatable design. The transfer of this technology from single crystal to semicrystalline silicon requires a significant amount of process optimization. Processing parameters found to be critical include the optimum glass frit content in the silver-based inks, the silver ink firing temperature, and the formation of the back-surface field using screen-printed aluminum layers. Open-circuit voltages as high as 617 mV have been achieved using a novel BSF approach on 4-in wafers. Important mechanisms controlling ink contact resistance, ink sheet resistivity, and ohmic contact on and silicon materials are discussed in this paper. The solar cell stability is a function of the glass frit and the firing temperature of the silver-based inks. Finally, a simple economic analysis, based on the IPEG technique, indicates that screen printing is a cost-effective option when the cell manufacturing is done on a large scale.     

银铝锡欧姆接触易焊电极浆料的研制

采用还原性强的贱金属铝和锡与贵金属银按一定的配比组合，选乙基纤维素－松油醇体系有机载体，硼硅铅易熔玻璃体及微量氧化物组成混合电极。在４８０～７００℃温度范围，能与ＰＴＣＲ钛酸钡陶瓷形成良好的欧姆接触，最佳烧成温度为５２０～５５０℃，电极与瓷体附着良好，容易焊接，可实现ＰＴＣＲ陶瓷电极一次涂覆，克服了复合电极成本高，工艺复杂等缺点。     

Al/Ag/Al复合薄膜电极的抗氧化性和电性能研究

为开发大尺寸场发射显示器需要的能承受高温热处理的薄膜电极,以Al作为Ag层的保护层和与玻璃衬底的粘附层,采用直流磁控溅射制备了Al/Ag/Al复合薄膜及其电极.采用XRD、AFM、光学显微镜和电性能测试系统,研究不同温度热处理对复合薄膜和电极结构、表面形貌和电性能的影响.由于表面致密的Al2O3膜的保护,使得加热退火(<600℃)不会对Al/Ag/Al薄膜和电极造成明显的氧化,然而Al层与Ag层发生的界面扩散和固相反应增大了电极的电阻率(从5.0×10~(-8) Ω·m 上升至23.6×10~(-8) Ω·m).另外热处理温度足够高时(500℃、600℃),Ag原子向表面的扩散一定程度上降低了电极的化学稳定性.尽管如此,与Cr/Cu/Cr薄膜电极相比Al/Ag/Al薄膜电极仍然是一种能够承受高温热处理并且保持较低电阻率的新型电极.