Caractérisation et modélisation de l’assemblage d’une pastille d’Ag-SnO₂ sur un support en cuivre

¹ LIMatB, Université de Bretagne Sud, Rue Saint Maudé, 56100 Lorient, France
elodie.brisson@univ-ubs.fr
² Schneider Electric, Electropole, 31 rue Pierre Mendes France, 38050 Grenoble Cedex 9, France

Reçu : 19 Juin 2014
Accepté : 24 Septembre 2014

Résumé

Dans cette étude, on s’intéresse à la tenue de l’assemblage de l’Ag-SnO₂ sur un support en cuivre. Aucune brasure n’est utilisée. L’assemblage est réalisé en même temps que l’opération de frittage de l’ Ag-SnO₂, par soudage diffusion en phase solide. Le but de ces travaux est de caractériser et de modéliser l’opération d’assemblage. Ce qui constitue l’étape ultime de construction de développement du modèle macroscopique de frittage-assemblage. Pour ceci, des essais interrompus à différentes températures, pour différentes cinétiques thermiques ont été réalisés afin de mettre en évidence l’effet du temps et de la température sur la tenue de l’assemblage. Des tests de cisaillement ont été effectués a posteriori sur les assemblages obtenus afin d’en caractériser la tenue. L’exploitation de ces tests a permis de définir un observable et d’établir un critère de tenue de l’assemblage. Un modèle de prédiction de la tenue de la liaison a ainsi pu être mis en place et validé.

Abstract

This study is focusing on the Ag-SnO₂/Cu joining resistance. No brazing layer is used. The two steps, the Ag-SnO₂ sintering and the joining by solid state diffusion bonding on the copper support are realized simultaneously. The aim of this works is to characterize and to model the joining operation which is the ultimate step for the development of the macroscopic sintering-joining model. For this, stopped sintering-joining tests for different temperatures and for different thermal kinetics have been carried out to take into account time and temperature effects on the joint resistance. Shear tests have been achieved to characterize the mechanical resistance of the joining. From these experimental results, an observable is defined and a joint resistance criterion is established. A predictive model of the joining operation between Ag-SnO₂ and Cu has been developed and validated.