机械工程材料

作者：陈国庆, 张超锋, 李万里, 薛雨诗, 尹加政

关键词：烧结银, 多孔结构, 剪切性能, 有限元模拟

将镀银铜片、微米银焊膏和镀银铜片堆叠成“三明治”结构，然后在不同烧结压力（0，0.5，1，3，6 MPa）下热压烧结制备烧结银接头，研究了烧结压力对接头中间烧结银层孔隙率、孔径及层厚的影响；采用试验与有限元模拟相结合的方法对烧结银接头进行剪切性能测试，分析烧结银层多孔结构特征对烧结银接头剪切性能的影响。结果表明：随着烧结压力的增大，烧结银层的孔隙率由19.3%降至7.5%，平均孔径由1?560?nm降至1?390?nm，层厚由67?μm降至36?μm，烧结银接头的断裂模式由混合断裂模式向层间断裂模式转变，烧结银层的塑性变形程度增大；模拟得到不同烧结压力下烧结银层的层间断裂微观形貌以及接头的载荷-位移曲线和抗剪强度均与试验结果基本吻合，其中在有压烧结条件下抗剪强度的最大相对误差为13%，验证了有限元模拟方法的准确性；随着烧结银层孔隙率由7.5%增至15.1%，剪切载荷达到峰值时烧结银层的变形程度变小，接头的抗剪强度降低40%；随着烧结银层平均孔径由1?390?nm增至1?510?nm，剪切载荷达到峰值时烧结银层的变形程度变化不大，接头的抗剪强度降低6%；随着烧结银层层厚由36?μm增至53?μm，剪切载荷达到峰值时烧结银层的变形程度变大，接头的抗剪强度增加24%。

来源：2025年第4期

《机械工程材料》期刊编辑部

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