一种低温电子互连材料及其制备方法和低温电子互连方法技术

本发明专利技术提供了一种低温电子互连材料及其制备方法和低温电子互连方法。该低温电子互连材料是由致密颗粒层和疏松颗粒层复合而成的二元结构膜层材料。本发明专利技术还提供了上述低温电子互连材料的制备方法。本发明专利技术还提供了一种低温电子互连方法，其包括以下步骤：在待连接件的表面沉积制备低温电子互连材料；将待连接件的待连接表面相互贴合，采用适当的能量输入手段使所述低温电子互连材料充分致密化，并与待连接件产生冶金结合，实现待连接件的低温电子互连。本发明专利技术的低温电子互连材料在实践中具有优异的低温互连特性。

Low temperature electronic interconnection material and its preparation method and low temperature electronic interconnection method

The invention provides a low temperature electronic interconnection material, a preparation method and a low temperature electronic interconnection method. The cryogenic electronic interconnection material is composed of dense and loose grain layers. The invention also provides a preparation method of the low temperature electronic interconnection material. The invention also provides a low-temperature electronic interconnection method, which comprises the following steps: depositing a low-temperature electronic interconnection material on the surface of the connector to be connected; bonding the surface of the connector to be joined to each other, and adopting an appropriate energy input method to make the low-temperature electronic interconnection material fully dense, and producing the connector to be joined. Metallurgical bonding is used to achieve low temperature electronic interconnection of connectors. The cryogenic electronic interconnection material of the invention has excellent cryogenic interconnection characteristics in practice.

【技术实现步骤摘要】
一种低温电子互连材料及其制备方法和低温电子互连方法
本专利技术涉及一种低温电子互连材料及其制备方法和低温电子互连方法，属于电子器件

技术介绍
电子互连材料是电子模块/系统中连接各部分组件的桥梁，以锡基钎料为代表的电子互连材料，在现代电子工业当中扮演着不可或缺的角色。通过电子互连材料所形成的接头，其性能的好坏直接影响到器件整体的电学导通特性和机械可靠性。随着新一代电子器件的不断涌现，传统钎料愈发难以满足在特定场合下的服役需求，迫切需要新型电子互连材料的问世。当前，有机电子器件、纸基电子器件、宽禁带半导体器件、锂/镁/钠基电池等新型电子器件的开发方兴未艾，上述器件的共同特征是含有低熔点或热敏感的子组件；或由于涉及到多种材料的异质集成，在互连和封装过程中常遇到组件之间线胀系数失配的问题。在互连过程中，使用低温电子互连材料可以最大程度地避免对于热敏感器件的损伤，降低异质集成时线胀系数失配的不利影响，实现优质可靠的互连。因而，具有显著低温(<150℃)互连能力的电子互连材料对于新型先进电子器件的集成和制造具有关键意义。目前，已商用或文献报道中，具有180℃以下形成电子互本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种低温电子互连材料，其是由致密颗粒层和疏松颗粒层复合而成的二元结构膜层材料。

【技术特征摘要】
1.一种低温电子互连材料，其是由致密颗粒层和疏松颗粒层复合而成的二元结构膜层材料。2.根据权利要求1所述的低温电子互连材料，其中，所述致密颗粒层是由若干纳米级或微米级颗粒互相熔融接合而构成，所述致密颗粒层的整体是致密的膜层结构，组成所述致密颗粒层的微观个体保留有颗粒状的基元特征；所述疏松颗粒层是由若干纳米级或微米级颗粒互相接触或轻度熔融接合而构成，所述疏松颗粒层的整体是疏松的泡沫状或棉絮状或雪状结构，组成所述疏松颗粒层的微观个体保留有颗粒状的基元特征；优选地，所述纳米级或微米级颗粒的尺寸分布在5纳米-10微米。3.根据权利要求1或2所述的低温电子互连材料，其中，所述致密颗粒层的致密度为60-95％，优选为75-95％；所述疏松颗粒层的致密度为5-85％，优选为25-50％。4.根据权利要求1-3任一项所述的低温电子互连材料，其中，所述致密颗粒层的厚度为10纳米-1000微米，优选为1微米-100微米；所述疏松颗粒层的厚度为10纳米-1000微米，优选为10微米-200微米。5.根据权利要求1-4任一项所述的低温电子互连材料，其中，所述致密颗粒层和所述疏松颗粒层的材料包括金属和/或合金；所述金属包括铜、铝、钛、镍、银、金、锡或铟，所述合金包括铜、铝、钛、镍、银、金、锡和铟中的至少两种组成的合金；优选地，所述致密颗粒层和所述疏松颗粒层的材料进一步含有陶瓷材料；更优选地，所述陶瓷材料的含量占材料总质量的30％以下，优选10％以下；更优选地，所述陶瓷材料包括氧化硼、二氧化硅、氧化铝、氧化镁、氧化锆、氮化硅、氮化铝、氮化镓、氮化硼、氮化钛、碳化硼、碳化硅、碳化钛和硼化钛中的一种或几种的组合。6.权利要求1-5任一项所述的低温电子互连材料的制备方法，该低温电子互连材料是通过气相沉积法制备的，优选地，所述气相沉积法包括激光沉积、分子束外延、磁控溅射、离子镀、真空蒸镀和化学气相沉积中的一种或几...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘磊，冯斌，邹贵生，邓钟炀，
申请(专利权)人：清华大学，
类型：发明
国别省市：北京,11