一种芯片贴装用纳米银浆及其制备方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利(10)授权公告号(10)授权公告号CNCN102935518102935518B(45)授权公告日2014.08.06(21)申请号201210426581.6(22)申请日2012.10.31(73)专利权人哈尔滨工业大学深圳研究生院地址518000广东省深圳市南山区西丽镇深圳大学城哈工大校区(72)发明人李明雨王帅计红军(74)专利代理机构深圳市科吉华烽知识产权事务所(普通合伙)44248代理人罗志强张立娟(51)Int.Cl.B22F9/24(2006.01)B22F1/00(2006.01)B82Y40/00(2011.01)B82Y30/00(2011.01)审查员郑玉凯权利要求书1页权利要求书1页说明书3页说明书3页(54)发明名称一种芯片贴装用纳米银浆及其制备方法(57)摘要本发明提供一种制备芯片贴装用纳米银浆的方法，包括以下几个步骤：步骤A:将还原剂和分散剂滴入硝酸银溶液中，搅拌；步骤B:将步骤A所得的溶液进行离心分离，得到上层为混合溶液，下层为沉淀的纳米银颗粒；步骤C:将步骤B分离出的纳米银颗粒用去离子水清洗后，再用电解质溶液絮凝，重新析出可进行离心分离的纳米银颗粒；步骤D:将纳米银颗粒反复进行清洗、絮凝、离心多次，最终得到水溶性纳米银浆；步骤E:将步骤D得到的纳米银浆作用于芯片与基板表面进行互连，通过热风工作台或炉中加热形成烧结接头。CN102935518BCN1029358BCN102935518B权利要求书1/1页1.一种制备芯片贴装用纳米银浆的方法，其特征在于，包括以下几个步骤：步骤A:将还原剂和分散剂滴入硝酸银溶液中，搅拌;步骤B:将步骤A所得的溶液进行离心分离，得到上层为混合溶液，下层为沉淀的纳米银颗粒；步骤C:将步骤B分离出的纳米银颗粒用去离子水清洗后，再用电解质溶液絮凝，重新析出可进行离心分离的纳米银颗粒；步骤D:将纳米银颗粒反复进行清洗、絮凝、离心多次，最终得到芯片贴装用纳米银浆；步骤E：将步骤D得到的纳米银浆作用于芯片与基板表面进行互连，通过热风工作台或炉中加热形成烧结接头；所述还原剂采用硼氢化钠、水合柠檬酸钠、亚铁盐中的一种或者几种；所述分散剂采用聚乙烯吡咯烷酮、柠檬酸钠、水合柠檬酸钠、C6-C12脂肪酸中的一种或几种；电解质溶液采用柠檬酸盐、硝酸盐溶液中的一种或几种。2.如权利要求1所述的芯片贴装用纳米银浆的制备方法，其特征在于，所述硝酸银溶液浓度为0.4-1mol/L。3.如权利要求2所述的芯片贴装用纳米银浆的制备方法，其特征在于，所述步骤A中的滴加速度为10-50ml/min。4.如权利要求3所述的芯片贴装用纳米银浆的制备方法，其特征在于，所述步骤A中的搅拌速度为100-500r/min，搅拌时间为5-10min。5.如权利要求4所述的芯片贴装用纳米银浆的制备方法，其特征在于，所述步骤B中的离心分离的转速为2000-5000r/min。6.如权利要求5所述的芯片贴装用纳米银浆的制备方法，其特征在于，所述步骤C中的电解质溶液浓度为0.5-2mol/L。7.如权利要求6所述的芯片贴装用纳米银浆的制备方法，其特征在于，所述步骤E中的烧结温度为150-280℃，烧结时间为10s-20min。8.一种采用如权利要求1-7任一项所述的方法制备的芯片贴装用纳米银浆，其特征在于，所述芯片贴装用纳米银浆的采用粒径为10nm-30nm的球形银颗粒。2CN102935518B说明书1/3页一种芯片贴装用纳米银浆及其制备方法技术领域[0001]本发明适用于电子封装互连应用，涉及一种芯片贴装用纳米银浆及其制备方法，尤其涉及一种芯片贴装用低温快速烧结纳米银浆及其制备方法。背景技术[0002]受国际范围内电子产品无铅化的限制，作为无铅化互连材料的银浆产品应运而生。由于该材料具有绿色环保、无固态老化现象、抗腐蚀能力强等诸多优点被应用在芯片贴装互连中。[0003]现有的作为电子封装芯片互连材料的纳米银浆或微米银浆，普遍的缺点为加工过程中需要施加烧结压力，这种工艺过程不利于芯片贴装自动化的实现，并且有破坏芯片的潜在危险。另一个重要缺点为烧结温度高且烧结时间长，一般在230-350℃需要烧结保温0.5-1h。基板材料及其他封装材料不能承受长时间、如此高的烧结加工温度。[0004]从银浆的组成成分分析，造成高烧结温度、长烧结时间或需要压力辅助烧结的原因之一是银浆中添加了有机高分子物质，这类材料的热分解温度均超过230℃，导致烧结不易在较低温度下进行。另外，银颗粒的大小也影响着烧结温度。一般的规律是颗粒尺寸越大，烧结温度越高，因此，控制颗粒大小也能够降低烧结温度。[0005]另外，现有银浆的导热性不能满足现有高功率密度系统的散热要求。以LED产业来说，散热是LED封装中