纳米技术的应用(纳米技术的应用的例子)

纳米技术的应用的例子

纳米技术在微电子学中的应用本文提供了两个例子来介绍在连接方面的应用。纳米技术是一种崭新的高科技，可以在太空规模内操纵原子和分子，加工材料，制造具有特定功能的产品，或者研究一种物质以掌握原子和分子的运动规律和特性。纳米印刷技术在业界，微细加工技术是实现设备集成和高性能的必不可少的技术。但是，当在微米级以下进行处理时，必须在清洁环境中消除振动，必须保持一定的处理环境温度，并且必须抑制由热膨胀引起的尺寸变化，从而增加了可观的成本。近年来，主要在美国，许多国家已经开始使用微连接印刷，毛细管微模板，蘸水笔光刻和其他可以轻松形成纳米结构的新制造技术。这种新的处理技术称为柔性印刷。手术。它与微细加工技术的发展点不同，其最大特点是简单，成本低。柔版印刷中的纳米印刷原理很简单，并且现有的成型设备已经投放市场。纳米印刷技术图中显示了纳米印刷技术的基本原理，即将具有纳米级凹凸图案的模板挤压在涂有树脂膜的基材上，然后复制表面上的凹凸图案。树脂膜。在普通的纳米印刷技术中，可以以相同的倍率复制模板，而在纵横比纳米印刷技术中，可以形成比纳米模板的凹部高的结构。图纳米印刷原理在纳米印刷过程中，首先通过旋转法将树脂膜涂覆在玻璃和硅基板上，然后加热树脂膜使其复合在基板上。然后，将纳米模板挤压在软化的树脂上，最后从树脂膜上去除纳米模板。通过上述过程，纳米模板表面上的图案被复制在树脂膜的表面上。高纵横比的精细结构的形成在纳米印刷技术中，将金属冲头压在树脂膜上以形成凹入部分。然而，为了形成具有较大平面的细长结构，需要具有深雕刻的纳米模板，因为当从树脂膜上分离模板时，树脂必须被拉伸，因此柱状结构比可以形成纳米模板的凹部。称之为高纵横比的纳米印刷技术。如图所示，在长宽比纳米印刷技术中，可以简单地形成具有直径和高μ-平面比的纳米级柱状结构聚集体。这种结构在过去的精密塑料成型中很难形成，
它可以通过一卷形成。图通过纳米打印技术形成的纳米柱结构前景纳米打印技术被认为是最接近实际制造技术的设备，并且日本市场上已经存在现有的纳米打印设备。但是，为了形成良好的结构，有必要开发以纳米模板和树脂材料为主导的相关技术。目前，这项研究正在全球范围内进行。这项技术的应用重点将放在电子领域，但它也将开始涉及诸如边缘能量之类的领域。纳米连接技术纳米颗粒的基本特性，例如强耐用性，低熔点和低烧结温度是众所周知的，但其许多应用尚未扩展。国外有人提出了一种利用纳米粒子的表面能和低温烧结功能作为连接材料的新方案。这种连接方法用于低温连接后，烧结的纳米颗粒将使连接点具有较高的熔点，这非常适合于难以进行高温连接的无铅焊接。在此主要介绍有机银复合纳米粒子的连接过程的特点及其在电子焊接中的适用性。有机-银复合纳米颗粒的特性由于纳米颗粒的表面具有活性，因此必须进行表面控制以防止其自身聚集。我们使用的纳米颗粒是银纳米颗粒，平均直径约为10毫米，表面覆盖有有机物保护层。该图显示了有机银复合纳米颗粒的扫描电子显微镜图像。图银纳米颗粒图像图银纳米粉末颗粒模型图去除有机外壳的热分解后，将显示该纳米颗粒的功能。该图显示了银纳米颗粒的热分析曲线。根据该曲线，在开始放热反应的同时，颗粒的质量迅速降低，并且可以认为此时有机壳已被分解和去除。此外，当加热速率增加时，分解温度向高温侧移动。该图显示了分解的最终温度和加热速率之间的关系。从图中可以看出，即使将加热速率加快到℃，分解也会在约℃结束，而纳米颗粒的功能会在℃以下出现。换句话说，纳米颗粒可用于低于℃的连接。图银纳米粒子的热分析结果曲线有机壳分解的最终温度与加热温度之间的关系有机银复合纳米粒子的连接特性的应用日本大阪大学使用铜圆盘试件进行银纳米粒子的连接测试图中示出了银微粒的平均粒径和银纳米颗粒的脆性断裂强度。其中，
如图所示，与微粒连接相比，纳米颗粒连接显示出高的脆性断裂强度。图2脆性断裂强度的结果。用电子显微镜观察每个连接截面，发现当使用银微粒时，与铜的连接表面具有空隙状缺陷。银微粒的接触破坏发生在银铜界面处，并且所产生的左右接触强度被认为是两个簧片机械连接的结果。银纳米颗粒的接触失效表面被认为是痕量的银伸长和塑性变形，它们将在界面附近的银层中破裂。可以看出，银纳米颗粒连接的界面强度高于银微粒连接的界面强度。图：银纳米颗粒烧结层界面附近的图像。焊接参数对截面强度的影响。该图显示了焊接参数（如焊接温度，焊接时间和压力）对银纳米颗粒铜触点横截面强度的影响。从图中可以看出，焊接温度和压力是影响截面强度的关键参数。就焊接温度而言，强度随着压力的增加而增加，但是当焊接温度高时，压力的影响变小。另外，就焊接温度而言，当压力低时，焊接温度对强度的影响大，而当压力升高时，焊接温度的影响变小。因此，最有效的方法是在约℃的温度下增加压力并尽可能降低连接温度。银纳米粒子连接方法解决高温无铅焊接可能性的最佳应用之一是电子领域的高温无铅焊接。为了获得用于安装的无铅焊料，人们一直在积极开发新的替代方法。最初使用的低共熔焊料是中低温焊料，将被系统取代。但是，没有合适的替代品可用于内部焊接中≥的富铅焊料。银纳米粒子铜触点的连接强度受焊接参数的影响。在目前的富铅高温焊料液相线温度℃，温度范围℃〜℃以下时，可以采用银纳米颗粒的焊接工艺。该图是连接条件与强度之间的关系。图中的虚线是富铅焊料，圆盘形接头的横截面强度分别是实线，代表银纳米粒子连接的横截面强度。从图中可以看出，银纳米颗粒不仅具有相当的强度，而且可以在诸如低温和低压的宽连接条件下使用。其次，无论是加热还是加压，银纳米颗粒连接的截面强度都无法与其他两个匹配。此外，该连接的连接点具有很高的熔点，因此在后续的热处理过程（例如二次焊接）中不会熔化。此外，
由于连接是由金属银制成的，因此它必须优于当前的高温焊料的特性。图：银纳米粒子铜触点的连接强度与连接条件结束语作为纳米粒子行业的一项新发展，银纳米粒子的连接工艺具有广泛的应用范围。但是，必须对连接机理以及与其他金属的连接进行详细的研究。此外，就电子安装的实用性而言，还必须按照实际标准检查连接的电气特性和环境可靠性。原始连结：