纳米焊剂及其制备方法，器件及焊接方法技术

本发明专利技术公开了一种纳米焊剂，包括：保护剂、纳米碳化钼、纳米铜粉和溶剂，所述保护剂包裹在所述纳米铜粉的表面形成保护剂层，所述纳米碳化钼镶嵌在所述纳米铜粉的保护剂层上，所述保护剂用于保护所述纳米铜粉不被氧化。本发明专利技术还公开了一种纳米焊剂的制备方法。本发明专利技术还公开了一种器件，包括基板、芯片，所述基板和芯片之间通过所述的纳米焊剂和粘结剂的混合物进行焊接。本发明专利技术还公开了一种焊接方法，包括以下步骤：将所述的纳米焊剂和粘结剂的混合物施加在基板与芯片之间，进行预烧结，预烧结温度65℃～180℃，预烧结时间5s～120s；预烧结结束之后立即升温至二次烧结温度进行二次烧结，所述二次烧结温度为250℃～320℃，二次烧结时间为5min～30min。

【技术实现步骤摘要】
纳米焊剂及其制备方法，器件及焊接方法
本专利技术涉及电子封装互连纳米材料
，特别是涉及纳米焊剂及其制备方法，器件及焊接方法。
技术介绍
随着5G通信技术的商业突破，对电子器件的性能要求也不断提升，对器件功率以及稳定性提出了更高的要求。由于第三代半导体碳化硅，氮化镓具有击穿电场强度高、热稳定性好且载流子饱和漂移速度高等优点，在高功率器件中具备应用优势，其最高工作温度可达600℃，且高温环境下稳定性高。其工作温度对芯片互连材料及工艺发出了巨大的挑战，亟需开发出良好的互连材料体系，使其能够具备特殊的导热，导电性能以及高温度循环可靠性。近年来，以金属纳米为基体的纳米纳米焊剂用于封装大功率芯片的方案成为研究热点，其具备低温低压烧结的特性，其中包括纳米铜，不仅具备良好的导电率和导热率而且成本低于纳米银更适合电子产业的商业应用，其问题在存在问题：(1)易于氧化。与大尺寸的铜相比，纳米铜更加活泼，更容易被氧化，在空气中与氧气接触易被氧化。在纳米铜烧结膏的制作、储存、烧结的过程中都需要对纳米铜做抗氧化处理。(2)颗粒容易团聚。由于大比表面积的原因，本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种纳米焊剂，其特征在于，包括：保护剂、纳米碳化钼、纳米铜粉和溶剂，所述保护剂包裹在所述纳米铜粉的表面形成保护剂层，所述纳米碳化钼镶嵌在所述纳米铜粉的保护剂层上，所述保护剂用于保护所述纳米铜粉不被氧化。/n

【技术特征摘要】
1.一种纳米焊剂，其特征在于，包括：保护剂、纳米碳化钼、纳米铜粉和溶剂，所述保护剂包裹在所述纳米铜粉的表面形成保护剂层，所述纳米碳化钼镶嵌在所述纳米铜粉的保护剂层上，所述保护剂用于保护所述纳米铜粉不被氧化。


2.根据权利要求1所述的纳米焊剂，其特征在于，所述碳化钼为β-碳化钼。


3.根据权利要求1所述的纳米焊剂，其特征在于，纳米铜粉的粒径为20nm～100nm；和/或，所述碳化钼的粒径为2nm～40nm。


4.根据权利要求1所述的纳米焊剂，其特征在于，所述碳化钼与所述铜粉的质量比为1:(9～49)。


5.根据权利要求1所述的纳米焊剂，其特征在于，所述铜粉的表面不含有氧化物。


6.根据权利要求1～5任一项所述的纳米焊剂，其特征在于，所述保护剂选自聚乙烯吡咯烷酮、柠檬酸钠、聚乙烯亚胺、聚苯乙烯磺酸钠、聚乙烯醇、聚乙二醇、十二烷基硫酸钠、十二烷基苯磺酸钠、十六烷基三甲基溴化铵中的一种或多种。


7.根据权利要求1～5任一项所述的纳米焊剂，其特征在于，所述溶剂选自乙醇、乙二醇、正丙醇、异丙醇、丙三醇、丙酮、苯、甲苯、二甲苯、松油醇中的一种或多种。


8.根据权利要求1～5任一项所述的纳米焊剂，其特征在于，所述保护剂与所述溶剂的质量比为1：(1～30)。


9.如权利要求1～8任一项所述的纳米焊剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
将所述保护剂、所...

【专利技术属性】
技术研发人员：袁朝城，张安平，陈昭铭，殷鸿杰，刘鸣然，罗惠馨，
申请(专利权)人：松山湖材料实验室，
类型：发明
国别省市：广东;44