[发明专利]含银复合浆料及其制备方法以及电子互连材料

说明书

本发明公开了一种含银复合浆料及其制备方法以及电子互连材料，含银复合浆料以重量份数计，原料包括：60～95份的金属银、1～10份的助剂以及1～15份的有机物微球；金属银包括微米银颗粒和纳米银颗粒，有机物微球的组成为有机硅胶、聚酰胺树脂、聚酯、聚苯醚、聚对亚苯基对苯二甲酰胺、聚酰亚胺树脂、聚苯硫醚树脂以及聚对苯二甲酸丁二酯中的至少一种。上述含银复合浆料中助剂通过加入一定体积的有机物微球，不仅避免了金属银在烧结过程中的剧烈收缩，有机物微球模量比银要小，降低了烧结后复合材料整体的模量，从而降低了热膨胀系数不匹配产生的应力，可以改善包含含银复合浆料的电子互连材料与基材间热膨胀系数不一致导致的应力问题。

技术领域

本发明涉及电子互连材料领域，特别是涉及一种含银复合浆料及其制备方法以及电子封装互连材料。

背景技术

电子互连焊点作为电子器件中起信号传递、散热通道、机械支撑以及环境保护等多方面作用的关键部位，对整个电子电路和器件设备的性能有着非常重要的影响。电子互连材料的发展方向除了键合丝、钎料、导热胶和导电胶等高分子材料，有前景的就是低温连接材料，而低温烧结银作为低温连接材料因具有较好的性能而被广泛研究。

为了改善银浆的烧结性能，降低银浆烧结温度，传统银浆中纳米银粉的含量很高，甚至只含有纳米银粉，而纳米银粉具有很高的表面能，在烧结过程中可能发生剧烈的收缩，存在极大的内应力，容易在烧结接头内部及表面产生裂纹，这会大幅度降低烧结接头的导热性能、电学性能和力学性能。不仅如此，纳米银浆高温下烧结后，在降温到室温的过程中，由于烧结银所粘接的基材间热膨胀系数不一致，导致基材收缩不一致，同样会产生较大的应力，容易导致银层与基材间发生分层。

发明内容

基于此，为了降低含银复合浆料的整体模量，避免基体间热膨胀系数不一致导致的应力过大问题，有必要提供一种含银复合浆料及其制备方法以及电子封装互连材料。

本发明提供一种含银复合浆料，以质量份数计，原料包括：60～95份的金属银、1～10份的助剂以及1～15份的有机物微球；

其中，所述金属银包括质量比为0.5:5～5:1的微米银颗粒和纳米银颗粒，所述纳米银颗粒的粒径为5nm～900nm，所述微米银颗粒的粒径为1μm～20μm，

所述有机物微球的组成包括有机硅胶、聚酰胺树脂、聚酯、聚苯醚、聚对亚苯基对苯二甲酰胺、聚酰亚胺树脂、聚苯硫醚树脂以及聚对苯二甲酸丁二酯中的至少一种。

在其中一个实施例中，所述助剂以重量比计包括(2～3):(0.1～0.6):(0.2～0.8):的有机溶剂、增稠剂以及分散剂。

在其中一个实施例中，所述有机溶剂选自乙醇、乙二醇、丙二醇、丙三醇、丁醇、聚乙二醇、丁基卡必醇、甲苯、二甲苯、苯酚、磷酸三丁酯、乙酸戊酯、四乙二醇丁醚、三乙二醇丁醚以及松油醇中的至少一种。

在其中一个实施例中，所述增稠剂选自聚乙二醇、羟乙基纤维素、乙基纤维素以及聚乙烯醇中的至少一种。

在其中一个实施例中，所述分散剂选自乙酸乙酯、十二烷基硫酸钠、聚乙烯酰胺、聚丙烯酰胺、鱼油以及大豆卵磷脂中的至少一种。

在其中一个实施例中，所述有机物微球具备如下至少一个特征：

(1)所述有机物微球的粒径为0.5μm～20μm；

(2)所述有机物微球的热解温度为300℃～500℃；

(3)所述有机物微球的杨氏模量为0.2GPa～10GPa。

进一步地，本发明还提供一种含银复合浆料的制备方法，包括以下步骤：

按照上述的含银复合浆料的原料备料；

混合所述金属银、所述助剂以及所述有机物微球，制备预混料；