[发明专利]一种可低温烧结连接的抗硫化铜焊膏及其制备方法

权利要求书

1.一种可低温烧结连接的抗硫化铜焊膏，其中，该抗硫化焊膏由铜元素与钯元素、金元素复合而成，复合形式包括铜颗粒与钯颗粒、金颗粒的机械混合，以及铜元素、钯元素、金元素形成的合金颗粒；

以该抗硫化铜焊膏的质量计，铜元素的含量为80％-98％，余量为钯元素和金元素，钯元素和金元素的质量比≤1∶1。

2.根据权利要求1所述的抗硫化铜焊膏，其中，钯元素和金元素以合金颗粒或者钯颗粒、金颗粒的混合颗粒的形式存在。

3.根据权利要求1或2所述的抗硫化铜焊膏，其中，铜颗粒、钯颗粒、金颗粒、合金颗粒的颗粒尺寸范围为5纳米-10微米。

4.根据权利要求1所述的抗硫化铜焊膏，其中，所述钯元素和金元素的质量比≤1∶2。

5.权利要求1-4任一项所述的抗硫化铜焊膏的制备方法，其包括以下步骤：

步骤一：将单质铜颗粒与单质钯颗粒、单质金颗粒机械混合得到混合颗粒，或者制备得到铜元素、钯元素、金元素的合金颗粒；

步骤二：将所述混合颗粒或合金颗粒与有机物混合，经过超声震荡和机械搅拌混合均匀而得到均匀的焊膏。

6.根据权利要求5所述的制备方法，其中，所述合金颗粒的制备方法包括化学法、磁控溅射法、激光沉积法真空蒸镀和化学气相沉积中的一种或两种以上的组合。

7.根据权利要求5所述的制备方法，其中，将所述混合颗粒或合金颗粒与有机物混合时，混合颗粒或合金颗粒的用量为70-90wt％，有机物的用量为10-30wt％。

所述有机物包括十二胺、甲苯、聚乙烯醇、树脂、3-吲哚丙酸、辛二醇、聚甲基丙烯酸甲酯、醚醋酸酯、甲酸、乙二醇、抗坏血酸和丁酮的混合物；

其中质量百分数为70-90％的金属颗粒，质量百分数为10-30％的有机载体。

8.根据权利要求5所述的制备方法，其中，所述超声振荡的时间为2h，温度为30℃；所述机械搅拌是采用磁力搅拌机搅拌120min，转速为1000转/分。

9.根据权利要求5所述的制备方法，其中，所述单质铜颗粒、单质钯颗粒、单质金颗粒为纳米颗粒，颗粒尺寸为50-100nm。

10.一种芯片与基板的低温连接方法，其是采用权利要求1-4任一项所述的可低温烧结连接的抗硫化铜焊膏实现的，烧结连接的温度180-260℃；

优选地，所述芯片为10mm×10mm的硅芯片，芯片背面的镀层结构为Ti/Ni/Ag，上所述基板为陶瓷基板，表面覆铜；

在进行低温连接时，将所述抗硫化铜焊膏在大气环境下100℃烘干，然后将所述抗硫化铜焊膏涂布在芯片和基板之间，然后置于氩气环境下进行热压烧结，温度为260℃，升温速率为10℃/min，达到260℃之后保持20min，烧结压力为5MPa，最后自然冷却至室温，实现芯片与基板的低温连接。