[发明专利]一种可用于无压烧结的微纳米混合焊膏及其制备方法

摘要

本发明提供了一种可用于无压烧结的微纳米混合焊膏制备及封装方法，该材料内部以微米的球形颗粒为基体，纳米颗粒均匀地填充其中，提供烧结驱动力使得材料整体在低温下无压烧结成型。其制备方法包括：S1制备特定尺寸的微米颗粒并进行酸洗、烘干；S2将微米颗粒粉末与表面活性剂、有机载体和有机溶剂机械搅拌，获得混合物A；S3将金属纳米颗粒与分散剂、有机载体和有机溶剂充分混合得到混合物B；S4将混合物A和混合物B混合得到微纳米混合焊膏。该焊膏解决了纳米焊膏在烧结时体积收缩、产生裂纹的问题，提高了焊点可靠性，可用于功率器件的封装制造。该方案简化了焊膏的生产工艺，制备过程绿色环保，提出的封装方法简单实用，利于市场推广。

主权项

1.一种无压烧结微纳米混合焊膏的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：S1：使用物理法进行微米颗粒的制备；所得微米颗粒进行酸洗、离心、烘干；S2：将步骤S1所得微米颗粒与表面活性剂、有机载体一同加入到有机溶剂当中，通过机械搅拌得到混合物A，其中微米颗粒的质量百分数为70‑85％；S3：将纳米银颗粒与分散剂、有机载体加入至有机溶剂当中，进行机械搅拌，获得混合物B，其中纳米银颗粒中的质量百分数为70‑80％；S4：将混合物A和B按照质量比1:9‑3:1进行机械搅拌，得到微纳米混合焊膏；其中S2和S3中所述有机溶剂为乙醇，丁醇，乙二醇和丙二醇中的一种或多种的混合体;所述步骤S1中微米颗粒的制备是采用喷雾热分解法或气相沉积法制备微米银、铜颗粒;所述步骤S1制备得到的银颗粒或铜颗粒尺寸分布在0.3μm‑5μm；步骤S3中纳米银颗粒的尺寸平均为10‑80nm;所述步骤S1中的酸洗是微米颗粒在混合稀酸溶液中的质量百分数为25％；所述稀酸为体积百分数为5％的甲酸，盐酸，或硝酸的酒精溶液;所述步骤S2和S3中活性剂为丁二酸、戊二酸或松香酸，在焊膏中的质量百分数为0.1‑1％；有机载体为松油醇、乙基纤维素、丁基卡必醇醋酸酯，质量百分数为3‑10％；分散剂为明胶、鱼油或十二烷基磺酸钠，质量百分数为0.1‑2％，余下为微米银/铜颗粒和纳米银颗粒;S2和S3中所述有机溶剂为乙醇与丁醇、乙二醇、丙二醇中的一种或多种的混合体，其中乙醇的体积百分数小于20％;纳米银颗粒的表面包覆有有机包覆层，有机包覆层为聚乙烯吡咯烷酮、柠檬酸钠或聚丙烯酸钠，包覆层的厚度为0.3‑2nm。