[发明专利]一种基于石墨烯/锡改性的铜纳米颗粒的铜-铜低温键合方法

权利要求书

1.一种基于石墨烯/锡改性的铜纳米颗粒的铜-铜低温键合方法，其特征在于：是以铜纳米颗粒、锡纳米颗粒和石墨烯微米片的复合物作为键合材料，在低温下实现两镀铜衬底的键合，包括如下步骤：

(1)将铜纳米颗粒、锡纳米颗粒、石墨烯微米片按质量比94～96:3～4:0.4～0.6在无水乙醇中混合，并在真空搅拌机中搅拌均匀，获得键合材料；

(2)在第一待键合镀铜衬底的待键合表面涂抹所述键合材料，形成键合材料层；

(3)以第一待键合镀铜衬底的待键合面和第二待键合镀铜衬底的待键合面相对，将两待键合镀铜衬底对齐放入键合装置的上、下样品台上，形成由第一待键合镀铜衬底-键合材料层-第二待键合镀铜衬底组装成的待键合组件；

(4)将所述待键合组件在保护气体中进行低温烧结，使烧结后的键合材料层吸附在第一待键合镀铜衬底的待键合面上；然后再在保护气体中施压，进行低温键合，使第一待键合镀铜衬底的待键合面、键合材料层、第二待键合镀铜衬底的待键合面中的铜、锡原子相互扩散，形成铜锡化合物中间层，即实现两镀铜衬底的键合。

2.根据权利要求1所述的基于石墨烯/锡改性的铜纳米颗粒的铜-铜低温键合方法，其特征在于，步骤(1)的具体方法为：将铜纳米颗粒、锡纳米颗粒和石墨烯微米片在无水乙醇中混合，使用真空搅拌机以2000～3500rpm真空搅拌15～30min，获得键合材料；在所述键合材料中，铜纳米颗粒、锡纳米颗粒和石墨烯微米片三者复合物的质量浓度为10～15％。

3.根据权利要求1所述的基于石墨烯/锡改性的铜纳米颗粒的铜-铜低温键合方法，其特征在于：步骤(2)中，在第一待键合镀铜衬底的待键合表面涂抹所述键合材料前，先将第一待键合镀铜衬底和第二待键合镀铜衬底的待键合表面依次使用丙酮、无水乙醇和去离子水进行超声清洗，然后用N₂吹干。

4.根据权利要求1所述的基于石墨烯/锡改性的铜纳米颗粒的铜-铜低温键合方法，其特征在于，步骤(4)的具体方法为：将所述待键合组件在N₂气氛中，以200～300℃烧结20～30min；然后再在N₂气氛中，恒温并施加12～22MPa的初始压力，键合15～30min。