[发明专利]铜/银核壳纳米颗粒低温烧结复合焊膏及其制备方法

摘要

本发明公开了一种铜/银核壳纳米颗粒低温烧结复合焊膏及其制备方法，所述焊膏由铜/银核壳纳米颗粒、分散剂和表面活性剂按照质量比为80～852～510～18制成。本发明采用铜/银核壳纳米颗粒代替银纳米焊膏和铜纳米焊膏，解决了银纳米焊膏高成本、存在电迁移和离子迁移等问题，同时解决了铜纳米焊膏易氧化的问题，从而得到可用于电子封装器件互连的低成本连接材料。纳米颗粒在烧结过程中，由于连接区域降低之纳米级别，所需要的烧结能量大幅度降低，且烧结温度远远低于块体材料的熔点，烧结后组织的热稳定温度提高，因而满足“低温连接，高温服役”和“多层次组装”的要求，可广泛用于LED、功率组件以及高频器件中。

主权项

铜/银核壳纳米颗粒低温烧结复合焊膏的制备方法，所述焊膏由铜/银核壳纳米颗粒、分散剂和表面活性剂按照质量比为80～85：2～5：10～18制成，其特征在于所述方法步骤如下：一、采用多元醇液相还原法制备铜纳米颗粒：将次磷酸氢钠水溶液缓慢滴加到含有硫酸铜和表面活性剂的多元醇中，使得最终溶液中次磷酸氢纳、硫酸铜和表面活性剂的摩尔的量的比例在2:1:3~2:1:5之间，同时伴随搅拌，在160~210℃下持续反应进行1~3 h，之后可以得到紫红色粘稠液体，经离心、清洗之后，得到铜纳米颗粒；二、在步骤一制得的铜纳米颗粒上，采用液相还原法制备铜/银核壳纳米颗粒：（1）将得到的铜纳米颗粒经过稀硫酸溶液清洗，之后经过离心和去离子水清洗，将铜纳米颗粒重新分散在多元醇中；（2）配置硝酸银的水溶液，缓慢滴加到铜纳米颗粒的分散液中，使得铜与银的摩尔的量比例在5:1~20:1，同时搅拌，反应10~50min，之后经过离心、清洗，得到铜/银核壳纳米颗粒；（3）将铜/银核壳纳米颗粒放在真空干燥箱中干燥后取出并称重；三、按照铜/银核壳纳米颗粒的重量，称取分散剂和表面活性剂，将三者充分混合，利用超声波振动加载在纳米颗粒上的外加载荷，使得纳米颗粒得以良好分散，最终得到铜/银核壳纳米颗粒低温烧结复合焊膏。