The invention belongs to the field of nanotechnology and electronic manufacturing, and discloses a preparation method and product of copper nano particle solder paste. The method includes: (a) to dissolve the copper salt and the short carbon chain (C3 C5) alcohol ammonia complexing agent to form the solution in the solvent, add the reducing agent in the solution, and then stir it to the full reaction, and then obtain the copper nanoparticle dispersing solution; (b) the copper nanoparticles are centrifuged to get the copper nanoparticles, then washing and vacuum drying. The dried copper nanoparticles were then dissolved in organic solvents, and the copper nanoparticles were obtained by vacuum stirring. The invention also discloses products obtained by using the method. The copper nanoscale solder paste prepared by the invention has low cost and good oxidation resistance, and the particle size distribution of the copper nanoparticles in the solder paste is evenly distributed, and the preparation method is easy to control, and the cost is low and the process is simple.
【技术实现步骤摘要】
一种铜纳米颗粒焊膏的制备方法及其产品
本专利技术属于纳米技术和电子制造领域,更具体地,涉及一种铜纳米颗粒焊膏的制备方法及其产品。
技术介绍
随着系统级高密度集成封装和大功率电子器件的不断发展,摩尔定律受到严重的挑战,而三维封装凭借其高密度集成、小型化、低功耗和低成本等优势,成为延续摩尔定律的重要技术途径之一。众所周知,低温键合技术能为三维封装提供优良的电热通道和机械支撑,是实现三维封装的关键性技术之一。目前,含铅焊料依然广泛应用于电子封装领域,但含铅焊料的使用会对环境和人体健康造成伤害,不符合节能环保和绿色制造的发展趋势。因此,研制一种性能优良的无铅焊料是电子制造领域亟待解决的技术难题。已开发应用的无铅焊料主要包括铋基焊料、锌基焊料和金基焊料。这些焊料虽然有效避免了含铅焊料的使用,但依然存在脆性大(铋基焊料)、不耐腐蚀(锌基焊料)和高成本(金基焊料)等缺点。此外,这些焊料层在高温下可能出现锡回流,易导致电路短路失效,难以在三维封装和大功率电子器件中得到广泛的应用。近年来,随着纳米技术的不断发展,纳米材料的小尺寸效应引起学术界和工业界的广泛关注。凭借纳米金属材料的小尺寸效应,纳米金属焊膏能实现低温烧结,高温服役的目标,为低温互连和三维封装提供了一种新的技术路线。银纳米颗粒焊膏虽然具有电导率和热导率高、易烧结和力学性能优良等优点,但银的价格昂贵和抗离子迁移性差,极大地限制了其应用前景。另一方面,铜不但具有优良的热导率和电导率,而且具有价格便宜(大约是银价格的1/100)和抗离子迁移性好等优点,成为理想的低温互连材料之一,不幸的是,铜纳米颗粒化学性质活泼,在空气 ...
【技术保护点】
一种铜纳米颗粒焊膏的制备方法,其特征在于,该方法包括下列步骤:(a)将铜盐和短碳链醇氨络合剂溶解于溶剂中,形成络合铜离子化合物溶液,在该溶液中加入还原剂,然后搅拌使其充分反应,反应后获得铜纳米颗粒分散液,其中,搅拌时间为0.5h~12h;(b)将步骤(a)获得的铜纳米颗粒分散液离心得到铜纳米颗粒,将该铜纳米颗粒进行洗涤和真空干燥处理,由此获得干燥的铜纳米颗粒,将该干燥的铜纳米颗粒溶解于有机溶剂中,真空搅拌获得所需的铜纳米颗粒焊膏。
【技术特征摘要】
1.一种铜纳米颗粒焊膏的制备方法,其特征在于,该方法包括下列步骤:(a)将铜盐和短碳链醇氨络合剂溶解于溶剂中,形成络合铜离子化合物溶液,在该溶液中加入还原剂,然后搅拌使其充分反应,反应后获得铜纳米颗粒分散液,其中,搅拌时间为0.5h~12h;(b)将步骤(a)获得的铜纳米颗粒分散液离心得到铜纳米颗粒,将该铜纳米颗粒进行洗涤和真空干燥处理,由此获得干燥的铜纳米颗粒,将该干燥的铜纳米颗粒溶解于有机溶剂中,真空搅拌获得所需的铜纳米颗粒焊膏。2.根据其权利要求1所述的一种铜纳米颗粒焊膏的制备方法,其特征在于,在步骤(a)中,所述铜盐采用甲酸铜、乙酸铜、氯化铜、硫酸铜、硝酸铜或月桂酸铜。3.根据其权利要求1或2所述的一种铜纳米颗粒焊膏的制备方法,其特征在于,在步骤(a)中,所述短碳链醇氨络合剂为2-(甲氨基)乙醇、2-氨基1-丁醇、3-氨基-1、2-丙二醇、5-氨基-1-戊醇、2-氨基-1-戊醇或3-氨基-1-丁醇。4.根据其权利要求1-3任一项所述的一种铜纳米颗粒焊膏的制备方法,其特征在于,在步骤(a)中,所述溶剂为乙二醇、一缩乙二醇、丙三醇、苯甲醇、1,2-...
【专利技术属性】
技术研发人员:陈明祥,牟运,彭洋,姜乃政,程浩,黄严琴,
申请(专利权)人:华中科技大学,
类型:发明
国别省市:湖北,42
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