The present invention provides a method for preparing a composite nano silver paste and sintering method and preparation method including S1 cleaning, centrifugal micro silver tablets; S2 in S1 micron silver film mixed with the nano silver particles and organic solvent, ultrasonic and stirring; S3 S2 in the resulting mixture adding organic carrier and surfactant, ultrasonic and stirring to obtain composite nano silver paste; encapsulation method including S1 by screen printing or dispensing coated silver paste; S2 coated with nano silver paste chip and a substrate alignment stack; S3 uses hot welding or ultrasonic thermocompression welding sintered interconnection. The invention realizes the composite nano silver paste sintering package, reduce the cost of materials, the preparation process of green environmental protection, simplifying the packaging technology and equipment, improve production efficiency, conducive to energy conservation, and can reduce the sintered nano silver paste to volume shrinkage caused by sintering in the service process, improve the service life of device package high reliability and reliability, low temperature interconnection packaging suitable for complete high temperature electronic devices in the field of electronic packaging.
【技术实现步骤摘要】
一种复合纳米银膏及快速烧结封装方法
本专利技术涉及电子封装领域,更具体地,涉及一种复合纳米银膏及快速烧结封装方法。
技术介绍
由于纳米金属颗粒的高表面能、低熔点特性,近年来国内外提出使用纳米金属烧结封装电子芯片,其中具有良好导电、导热、延展性及耐高温性能的纳米银膏被广泛用于完成高温电子器件的低温低压烧结封装,在微电子领域占有极其重要的地位。然而,纳米银的价格昂贵,烧结时间较长且所得烧结体孔隙率较高,同时在服役态下纳米银膏烧结体会因为环境高温或电阻热效应继续烧结,烧结体的体积不断收缩,致使内应力不断增大,引起并加速封装结构的性能衰减,甚至导致失效。为了降低材料及生产工艺成本、提高封装可靠性,就需要对纳米银膏的成分结构及封装方法进行优化。例如,CN106493389A公开了一种复合粒径纳米银膏的制备方法,包含:步骤1,采用二水合柠檬酸钠与七水合硫酸亚铁还原硝酸银,离心分离,将纳米银颗粒于超纯水中分散,加入二水合柠檬酸钠絮凝,再次离心分离,重复超过3次分散、絮凝再离心分离步骤,得到第一尺寸纳米银颗粒;步骤2,采用二水合柠檬酸钠还原硝酸银;采用二水合柠檬酸钠溶液絮凝;离心分离获得第二尺寸纳米银颗粒;步骤3,将第一尺寸与第二尺寸纳米银颗粒以质量比2:1~5:1混合、分散在超纯水中;加入二水合柠檬酸钠溶液絮凝;离心分离获得复合粒径纳米银膏。该方法存在制备工艺复杂,银膏产率低的问题,无法大量制备,难以满足工业的需要。其次小尺寸的纳米银颗粒在室温下即可烧结,保存性差,不易分散,使得银膏不易储存。因此该方法需要提高银膏产率,提高小尺寸纳米银粒径,改善储存性能。CN10466 ...
【技术保护点】
一种复合纳米银膏的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:S1:使用甲酸、乙酸、乙醇等有机酸或有机溶剂对微米银片进行表面清洗、离心;S2:在步骤S1所得微米银片中加入覆有有机包覆层的纳米银颗粒和有机溶剂,超声辅助机械搅拌得到液体混合物,其中所述的有机溶剂为乙醇、乙二醇、丙二醇中的一种或多种的混合体,且乙醇的体积百分数小于25%;S3:将表面活性剂、有机载体溶入有机溶剂,并与步骤S2所得溶液混合,充分搅拌、超声分散后得到复合纳米银膏。
【技术特征摘要】
1.一种复合纳米银膏的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:S1:使用甲酸、乙酸、乙醇等有机酸或有机溶剂对微米银片进行表面清洗、离心;S2:在步骤S1所得微米银片中加入覆有有机包覆层的纳米银颗粒和有机溶剂,超声辅助机械搅拌得到液体混合物,其中所述的有机溶剂为乙醇、乙二醇、丙二醇中的一种或多种的混合体,且乙醇的体积百分数小于25%;S3:将表面活性剂、有机载体溶入有机溶剂,并与步骤S2所得溶液混合,充分搅拌、超声分散后得到复合纳米银膏。2.根据权利要求1所述的一种复合纳米银膏的制备方法,其特征在于:所述步骤S1中微米银片为球磨法制得的纯银片,尺寸为0.5μm-10μm,其在复合银膏中的质量百分数为0-50%,步骤S2中纳米银颗粒的平均为13-100nm,表面的有机包覆层为聚乙烯吡咯烷酮、柠檬酸钠或柠檬酸。3.根据权利要求2所述的一种复合纳米银膏的制备方法,其特征在于:所述步骤S1中微米银片为球磨法制得的纯银片,尺寸为0.5μm-10μm,其在复合银膏中的质量百分数为20%。4.根据权利要求1所述的一种复合纳米银膏的制备方法,其特征在于:所述步骤S3...
【专利技术属性】
技术研发人员:杨帆,祝温泊,胡博,曾令玥,李明雨,杨世华,
申请(专利权)人:哈尔滨工业大学深圳研究生院,上海航天设备制造总厂,
类型:发明
国别省市:广东,44
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