[发明专利]一种基于自蔓延薄膜的纳米铜烧结方法

权利要求书

1.一种基于自蔓延薄膜的纳米铜烧结方法，其特征在于，该方法包括如下步骤：

步骤1、对镍铝薄膜按照预设间距进行挖孔，然后使用点胶机在所挖的各个孔中注入纳米铜焊膏，以得到单块的纳米铜焊膏和镍铝薄膜的组合体；

步骤2、在基板上印刷与单块的所述纳米铜焊膏和镍铝薄膜的组合体的形状和尺寸相同的第一纳米铜焊膏；将所述组合体设置在第一纳米铜焊膏上；在所述组合体远离第一纳米铜焊膏的一侧印刷与单块的所述纳米铜焊膏和镍铝薄膜的组合体的形状和尺寸相同的第二纳米铜焊膏；使用夹具将芯片覆盖在第二纳米铜焊膏上，并对芯片施加0.6MPa到1MPa的压力，以得到自蔓延纳米铜烧结结构；

步骤3、对自蔓延纳米铜烧结结构进行第一次加热和第一次保温，并确保所述夹具和所述自蔓延纳米铜烧结结构的温度一致；继续进行第二次加热和第二次保温，在冷却至室温后完成烧结。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在步骤1中，对镍铝薄膜进行挖孔，包括：使用激光对镍铝薄膜进行挖孔，孔的直径在0.4mm至0.6mm之间，所述组合体中的纳米铜焊膏为圆形；在步骤2中，所述第二纳米铜焊膏的面积为所述芯片面积的80%至90%，其厚度为10μm-20μm。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在步骤3中，所述对自蔓延纳米铜烧结结构进行第一次加热和第一次保温，包括：将自蔓延纳米铜烧结结构加热到100℃-120℃，加热时间为60s-90s，然后进行保温，保温时间为120s-180s。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述第一次加热和第一次保温激发第一纳米铜焊膏和第二纳米铜焊膏的活化，并去除纳米铜焊膏中的助焊剂。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在步骤3中，所述进行第二次加热和第二次保温，包括：将自蔓延纳米铜烧结结构加热到240℃-260℃，加热时间为120s-180s，然后进行保温，保温时间为300s-420s。

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，在第二次加热和第二次保温中，镍铝薄膜已达到反应温度，并通过反应释放出的热量将第一纳米铜焊膏和第二纳米铜焊膏融化。

7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在步骤3中，经过120s到180s的冷却，将自蔓延纳米铜烧结结构降至室温。

8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在第一次加热阶段，将自蔓延纳米铜烧结结构加热至100℃，加热时间为60s；在第一次保温阶段，保温时间为120s。

9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，在第二次加热阶段，将自蔓延纳米铜烧结结构从100℃加热至250℃，加热时间为120s；在第二次保温阶段，保温时间为300s。

10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，在冷却阶段，冷却时间为120s。