一种通孔电沉积制备锡纳米线的方法技术

本发明专利技术公开了一种直流电沉积制备锡纳米线的方法，属于电子材料领域。该方法首先以纳米多孔聚碳酸酯膜或阳极氧化铝膜(AAO)为模板，通过磁控溅射的方法在模板底部溅射银种子层，并在通孔底端以铜为底板，然后采用直流电镀方式从种子层底端向通孔内填充锡纳米线。本发明专利技术提出的直流电沉积填充方法可以获得组织性能稳定、高导电导热性、可塑性高等特点的锡纳米线。锡作为传统焊料的主要成分，其纳米形态的材料同样具有低成本、低熔点、良好的焊接能力和机械性能，以及与金属基体优异的润湿性，适用于自组装纳米结构之间的有效连接和互连，实现具有热功能和电功能的有效纳米级互连。

【技术实现步骤摘要】
一种通孔电沉积制备锡纳米线的方法
本专利技术涉及微电子组装和封装及电子元器件的互连
，具体涉及一种通孔电沉积制备锡纳米线的方法。
技术介绍
纳米材料的合成和表征在过去的二十年间取得了巨大的进步，诸如纳米线、纳米棒、纳米管、纳米复合材料等特殊的纳米结构都已被人熟知。这些材料已经通过自组装和定向组装成功地得到了合成和表征。但是，纳米材料在工业制造领域的更广泛应用还远未成熟。大规模制造的一个主要障碍是纳米材料之间的互连形成。特别是对于纳米电子学中的应用、纳米机电系统(NEMS)和纳米光子学，形成具有良好机械、热学和电学性能的牢固互连是关键要求之一。在用于功能器件形成牢固的互连方法中，焊接应该是最具有广泛应用的方法之一，众多研究表明，纳米焊料粒子的纳米级焊接具有非常高的可操作性，可以从实验设计的角度实现材料在纳米尺度的互连。焊料是金属或低熔点金属合金，它们可以形成具有高热稳定性电气和机械互连结构，焊接的一个主要应用是将电子元件组装到印刷电路板(PCB)或印刷线路板(PWB)上。使用最广泛的焊料是熔点为183℃的共晶锡/铅(Sn/Pb)焊料。由于环境问题，含铅焊料正在逐步退出历史舞台，新本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种直流电沉积制备锡纳米线的方法，其特征在于：该方法是采用直流电沉积法，在多孔模板的纳米级孔洞中制备出锡纳米线；制备过程中通过控制电流大小和/或沉积时间来控制纳米线的长度。

【技术特征摘要】
1.一种直流电沉积制备锡纳米线的方法，其特征在于：该方法是采用直流电沉积法，在多孔模板的纳米级孔洞中制备出锡纳米线；制备过程中通过控制电流大小和/或沉积时间来控制纳米线的长度。2.根据权利要求1所述的直流电沉积制备锡纳米线的方法，其特征在于：该方法首先在多孔模板的底部制备银种子层，然后以银种子层为阴极，纯锡为阳极，采用直流电沉积的方法从模板底部的银种子层开始向上逐步填充，最终生长为锡纳米线。3.根据权利要求1所述的直流电沉积制备锡纳米线的方法，其特征在于：所述多孔模板为在阳极氧化铝模板或聚碳酸酯模板。4.根据权利要求1所述的直流电沉积制备锡纳米线的方法，其特征在于：所述银种子层的制备过程为：在多孔模板的一个表面上(模板底面)通过磁控溅射的方法制备银种子层，磁控溅射过程中，功率为40～80KW，溅射时间10～30min；所制备的银种子层厚度为300～1000nm。5.根据权利要求1所述的直流电沉积制备锡纳米线的方法，其特征在于：所述直流电沉积过程中所用电沉积液的制备过程包括如下步骤：(1)甲烷磺酸镀液的制备：取1～10g明胶加入装有100～200mL去离子水的烧杯中，覆盖保鲜膜后置于磁力搅拌器上，在60～70℃条件下进行搅拌，直至明胶完全溶解成淡黄色液体，获得明胶溶液；(2)取50～100ml去离子水加入另一烧杯中，用量筒量取50～100mL甲烷磺酸，搅拌状态下将甲烷磺酸缓缓滴入去离子水中，搅拌均匀后得到甲烷磺酸溶液；(3)在第三只烧杯中添加10～30ml去离...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘志权，孟智超，吴迪，
申请(专利权)人：中国科学院金属研究所，
类型：发明
国别省市：辽宁,21