[发明专利]一种抗氧化纳米铜焊膏及其制备方法和应用

权利要求书

1.一种抗氧化纳米铜焊膏，其特征在于，包括镀膜纳米铜粉和成型助剂，所述的镀膜纳米铜粉呈壳核结构，其中，核层为纳米铜粉，壳层为采用磁控溅射工艺均匀包覆在所述纳米铜粉表面的纳米级厚度的金属膜；

所述的镀膜纳米铜粉与成型助剂的添加质量比为2-10:1，其中，所述成型助剂包括以下重量份数的组分：环氧树脂5-8份、乙基纤维素10-12份、松油醇30-40份和丁基卡必醇乙酸酯20-40份。

2.根据权利要求1所述的一种抗氧化纳米铜焊膏，其特征在于，所述的纳米铜粉呈球形，其颗粒直径为20nm～80nm；

所述的金属膜厚度为10～30nm；

所述的金属膜的成分选用银或金。

3.如权利要求1或2所述的抗氧化纳米铜焊膏的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)采用磁控溅射方法在纳米铜粉表面镀覆纳米级厚度的金属膜，得到镀膜纳米铜粉；

(2)再将镀膜纳米铜粉与成型助剂混合，采用高剪切应用搅拌机搅拌至完全溶解，得到混合物；

(3)往步骤(2)所得混合物中加入步骤(1)制成的镀膜纳米铜粉，蒸发，即得到抗氧化纳米铜焊膏。

4.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，步骤(1)中磁控溅射方法具体为：

将纳米铜粉倒入呈倒锥形的可旋转下料斗中，使其呈螺旋翻转运动落入可旋转下料斗下方的真空室内，通过气体离子轰击位于可旋转下料斗中间的金属靶材，将金属靶材的原子打出再沉积到螺旋运动下降的纳米铜粉上，即完成在纳米铜粉上的纳米级厚度的金属膜镀覆。

5.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，所述的金属靶材的形状为柱状。

6.如权利要求1或2所述的抗氧化纳米铜焊膏在芯片与基板的互连中的应用。

7.根据权利要求6所述的抗氧化纳米铜焊膏的应用，其特征在于，具体包括以下步骤：

将抗氧化纳米铜焊膏通过丝网印刷工艺涂覆在基板上，再将芯片贴在抗氧化纳米铜焊膏上，然后，以150℃预热2min，再快速升温到310℃并保持15min，期间通惰性气体或还原性气体保护，即完成芯片与基板的互连。

8.根据权利要求7所述的抗氧化纳米铜焊膏的应用，其特征在于，在150℃预热2min后，先对芯片施加不超过20Mpa的垂直向下的压力，然后快速升温至220℃并保持10min，期间通惰性气体或还原性气体保护，即完成芯片与基板的互连。

9.根据权利要求7所述的抗氧化纳米铜焊膏的应用，其特征在于，所述的惰性气体选自氮气或氩气的至少一种，所述的还原性气体为氢气或氨气。