[发明专利]一种采用单相纳米银铜合金焊膏制备低温连接高温服役接头的方法

权利要求书

1.一种采用单相纳米银铜合金焊膏制备低温互连高温服役接头的方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤一：将单相纳米银铜合金焊膏铺设于焊盘Ⅱ(4)上，将焊盘Ⅰ(2)与焊盘Ⅱ(4)对准，并施加0.2～10Mpa压力；

步骤二：将以上体系放入回流炉中，以2～10℃/min的速度加热至180～200℃完成预热阶段，以1～3℃/min的加热速率完成5～30min的加热阶段，达到峰值温度后在峰值温度下保温5～10min，最后随炉冷至100℃以下，即得到低温互连高温服役接头；

所述单相纳米银铜合金焊膏的制备方法为：按照质量百分比将80％～90％的单相纳米银铜合金颗粒、2％～8％的分散剂、2％～8％的修饰剂、2％～8％的稀释剂和2％～8％的助焊剂混合均匀，制成单相纳米银铜合金焊膏；

其中，所述单相纳米银铜合金颗粒的制备方法包括以下步骤：

步骤1：将银金属盐和铜金属盐作为前驱体，按照待制备合金的相应原子比置于反应容器中；

步骤2：向反应容器中加入去离子水作为溶剂完全溶解前驱体得到前驱体溶液；

步骤3：向前驱体溶液中加入金属螯合剂并充分搅拌均匀得到反应液，其中前驱体和金属螯合剂的摩尔比为4～10：1；

步骤4：向反应液中滴加浓度为1～4mol/L的还原剂溶液，滴加的还原剂溶液与反应液体积比为1～2：1，滴加过程中持续搅拌，滴加完成后保持搅拌持续反应2～10min；

步骤5：待反应完后，将所获得的反应物离心分离，所得沉淀再用去离子水和乙醇交替清洗，交替三次以上；

步骤6：将清洗后的离心沉淀物真空干燥，即获得单相纳米银铜合金颗粒。

2.根据权利要求1所述的一种采用单相纳米银铜合金焊膏制备低温互连高温服役接头的方法，其特征在于：在步骤二中，所述峰值温度为单相纳米银铜合金熔点以上30～50℃。

3.根据权利要求1所述的一种采用单相纳米银铜合金焊膏制备低温互连高温服役接头的方法，其特征在于：所述单相纳米银铜合金颗粒中银铜摩尔比为0.1～10：1。

4.根据权利要求1所述的一种采用单相纳米银铜合金焊膏制备低温互连高温服役接头的方法，其特征在于：所述助焊剂为松香树脂、松香树脂的衍生物中的至少一种，所述修饰剂为聚乙二醇、硬脂酸、鱼油中的一种或多种的组合；所述分散剂为柠檬酸、聚乙烯吡咯烷酮中的至少一种，所述聚乙烯吡咯烷酮的分子量为30000-58000；所述稀释剂为酒精、丙酮中的至少一种。

5.根据权利要求1所述的一种采用单相纳米银铜合金焊膏制备低温互连高温服役接头的方法，其特征在于：在步骤1中，所述铜金属盐为CuCl₂、CuSO₄、Cu(NO₃)₂中的一种或几种的组合，所述银金属盐为AgNO₃。

6.根据权利要求1所述的一种采用单相纳米银铜合金焊膏制备低温互连高温服役接头的方法，其特征在于：在步骤3中，所述金属螯合剂为2-羟基丙烷-1,2,3-三羧酸、2-羟基丙烷-1,2,3-三羧酸钾盐、2-羟基丙烷-1,2,3-三羧酸钠盐、乙二胺四乙酸二钠、聚乙烯吡咯烷酮的一种或多种的组合，所述聚乙烯吡咯烷酮的分子量为4000-100000。

7.根据权利要求1所述的一种采用单相纳米银铜合金焊膏制备低温互连高温服役接头的方法，其特征在于：在步骤4中，所述还原剂溶液为水合肼、硫酸亚铁、硼氢化钠、硼氢化钾、多元醇、抗坏血酸的溶液中的一种或多种的组合。