镍二次相对烧结银接头性能与高温可靠性影响机制研究

doi:10.16257/j.cnki.1681-1070.2026.0089

电子与封装

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镍二次相对烧结银接头性能与高温可靠性影响机制研究

王奔，丁苏，宿磊，李可，李万里

江南大学智能制造学院，江苏无锡 214401

收稿日期:2025-12-25 修回日期:2026-01-22 出版日期:2026-01-26 发布日期:2026-01-26
通讯作者: 李万里
基金资助:
中央高校基本科研业务费专项资金资助（JUSRP202406005）

Study on the Influence Mechanism of Nickel Secondary Phase on the Properties and High-Temperature Reliability of Sintered Silver Joints

WANG Ben, Ding Su, SU Lei, LI Ke, LI WanLi

The School of Intelligent manufacturing, Jiangnan University, Wuxi 214401, China

Received:2025-12-25 Revised:2026-01-22 Online:2026-01-26 Published:2026-01-26

摘要/Abstract

摘要： 为提高烧结银接头的高温可靠性，采用金属盐溶解法引入甲酸镍，制备得到镍/银复合焊膏。由甲酸镍分解的氧化镍颗粒均匀分散在烧结银内，并且通过抑制银原子扩散路径阻碍多孔结构的形貌演变。此外，研究还发现氧化镍提升接头界面可靠性的新机制：通过减缓烧结银与镀银层之间的原子互扩散速率，减轻基板氧化程度并抑制界面裂纹的产生，从而降低因界面缺陷导致的断裂风险。结果表明，添加0.5 wt.%甲酸镍的烧结银接头在电阻率、初始剪切强度及高温可靠性方面实现了最优的综合性能平衡。

关键词: 烧结银, 金属化层, 老化, 热应力, 可靠性

Abstract: To enhance the high-temperature reliability of sintered silver joints, high-performance nickel/silver composite solder paste was prepared by introducing nickel formate dihydrate via the metal salt dissolution method. Nickel oxide particles derived from the decomposition of nickel formate dihydrate were uniformly dispersed within the sintered silver, inhibiting the coarsening of silver particles by blocking silver atom diffusion pathways. Furthermore, the study revealed a novel mechanism through which nickel oxide improves interfacial reliability: by slowing the mutual diffusion rate between the sintered silver and the silver-plated layer, it mitigates substrate oxidation and suppresses the formation of interfacial cracks, thereby reducing the risk of fracture caused by interfacial defects. The results demonstrate that the composite solder paste with 0.5 wt.% nickel formate dihydrate achieves an optimal balance in comprehensive performance, including electrical resistivity, initial strength, and high-temperature reliability.

Key words: sintered silver, metallization layer, aging, thermal stress, reliability.

王奔, 丁苏, 宿磊, 李可, 李万里. 镍二次相对烧结银接头性能与高温可靠性影响机制研究[J]. 电子与封装, doi: 10.16257/j.cnki.1681-1070.2026.0089.

WANG Ben, Ding Su, SU Lei, LI Ke, LI WanLi. Study on the Influence Mechanism of Nickel Secondary Phase on the Properties and High-Temperature Reliability of Sintered Silver Joints[J]. Electronics & Packaging, doi: 10.16257/j.cnki.1681-1070.2026.0089.

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中国电子学会电子制造与封装技术分会会刊

中国半导体行业协会封测分会会刊

无锡市集成电路学会会刊

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Study on the Influence Mechanism of Nickel Secondary Phase on the Properties and High-Temperature Reliability of Sintered Silver Joints

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