[发明专利]一种低温烧结的铟掺杂纳米银烧结膏的制备方法及烧结方法

说明书

一种低温烧结的铟掺杂纳米银烧结膏的制备方法，包括：S1：配置纳米银溶液；S2：将纳米铟颗粒加入纳米银溶液，获得铟掺杂纳米银浆液，所述铟掺杂纳米银浆液内，铟占总质量比的范围为0.05％‑2.5％；S3：采用混合器对铟掺杂纳米银浆液做均匀混合处理，获得铟掺杂纳米银烧结膏。本发明解决了现有的纳米银膏体烧结后裂纹较多，孔隙率较大，连接强度较低的的技术问题，有效提高银烧结膏热学，电学，力学性能可靠性。

技术领域

本发明涉及半导体芯片封装技术领域，更具体地，涉及一种用于电气互连的膏体

背景技术

功率电子器件已经被广泛的应用在现代社会的各个领域，包括电力电子，电动汽车，自动化系统及能源转换等。对于新型互连材料及先进封装的要求也不断提高。其中，高压高电流高温下的互连材料的稳定性对可靠性极为重要，互连材料如何实现高导电率、高导热率、高机械强度，以及实现低温烧结，成为急需解决的问题。

现有的银烧结技术，基于银与焊接塑形变形的扩散原理，利用银离子表面的自由能作为驱动力，由于电子迁移速率较快，烧结后容易产生裂纹，孔隙率较高，降低连接强度。

发明内容

为解决现有的纳米银膏体烧结后裂纹较多，孔隙率较大，连接强度较低的的技术问题，本发明提出一种低温烧结的铟掺杂纳米银烧结膏的制备方法，包括：

S1：配置纳米银溶液；

S2：将纳米铟颗粒加入纳米银溶液，获得铟掺杂纳米银浆液，所述铟掺杂纳米银浆液内，铟占总质量比的范围为0.05％-2.5％；

S3：采用混合器对铟掺杂纳米银浆液做均匀混合处理，获得铟掺杂纳米银烧结膏；

所述混合器包括逆时针旋转的第一转动筒及顺时针旋转的第二转动筒，或，顺时针旋转的第一转动筒及逆时针旋转的第二转动筒；

所述均匀混合处理为，通过在第一转动筒外壁注入铟掺杂纳米银浆液，同时旋转所述第一转动筒及所述第二转动筒，剥离转动时从所述第一转动筒表面移至第二转动筒表面的贴覆物获得铟掺杂纳米银烧结膏。

优选的，纳米银颗粒粒径小于100nm，所述纳米铟颗粒粒径小于50nm。

优选的，所述S1包括：

S1.1：配置溶剂，所述溶剂包括分散剂，稀释剂及粘合剂；分散剂，稀释剂及粘合剂的质量分数比应为2:2:1；

S1.2：将纳米银颗粒加入溶剂中，采用螺旋振荡器进行机械振荡至少15分钟，采用超声清洗器进行超声震荡至少50分钟。

优选的，所述S2包括：将纳米铟颗粒加入纳米银溶液，采用螺旋振荡器进行机械振荡至少15分钟，采用超声清洗器进行超声震荡至少50分钟，获得铟掺杂纳米银浆液。

优选的，所述S1还包括：S1.3:采用混合器对超声清洗器进行超声震荡的纳米银溶液做均匀混合处理；

所述均匀混合处理为，通过在第一转动筒外壁注入纳米银溶液，同时旋转所述第一转动筒及所述第二转动筒，剥离转动时从所述第一转动筒表面移至第二转动筒表面的贴覆物获得纳米银溶液。

优选的，所述分散剂为松油醇，所述稀释剂为异丁醇，所述粘合剂为聚乙烯醇。

优选的，所述采用混合器对铟掺杂纳米银浆液做均匀混合处理温度范围为：70-150℃。

一种采用上述低温烧结的铟掺杂纳米银烧结膏的制备方法制备的低温烧结的铟掺杂纳米银烧结膏的烧结方法，包括：

S1：将铟掺杂纳米银烧结膏涂覆至基板上；

S2：将芯片贴合至涂覆的铟掺杂纳米银烧结膏上；

S3：控制压力及温度烧结所述基板，冷却获得烧结完成的连接器件。