[发明专利]高功率模块的制备方法

权利要求书

1.一种高功率模块的制备方法，其特征在于，其至少包含以下步骤：

步骤一：提供一非接触式探针点胶设备，以非接触式探针配合电压量测自动回馈方式，将一银基奈米浆料涂布在一散热基板上，而该银基奈米浆料以重量份计，包含65～70份银基金属粒子、5～10份有机银离子化合物、1-5份有机添加物、以及30～40份第一溶剂；其中该银基金属粒子由作为主银粒子、表面由有机酸保护，且粒径小于100nm的奈米银粒子，和作为副银粒子且粒径为500～1000nm的微米银粒子组成，该奈米银粒子与该微米银粒子的重量比为9:1～1:1，而该非接触式探针点胶设备包含一组传感器，是由重量感测组件、电容及电阻建构而成的自动回馈控制系统，当该探针前端的银基奈米浆料碰触到该散热基板的瞬间，该组传感器量测电容/电阻即会改变，此时非接触式探针点胶设备自动停止下针；

步骤二：将涂布于该散热基板上的银基奈米浆料进行加温，并持温一段时间；

步骤三：将一集成电路芯片放置于该散热基板的银基奈米浆料上方，形成一组合对象；以及

步骤四：利用一热压机对该组合对象进行加压与加热的热压接合制程，烧结该银基奈米浆料，以形成该集成电路 芯片与该散热基板的热接口材料层，其中该热压机的加压压力为1～10MPa，加热到210～300℃，并维持上述压力与温度30～120分钟后冷却至室温。

2.如权利要求1所述的高功率模块的制备方法，其特征在于，所述散热基板的材质为银、铜、金、或镍的合金，或是材质为陶瓷、或氧化硅的基板上具有银、金、镍、钛的合金或氮化物镀层。

3.如权利要求1所述的高功率模块的制备方法，其特征在于，所述步骤一是以网版印刷、或刮刀涂布方式将该银基奈米浆料涂布在该散热基板上。

4.如权利要求1所述的高功率模块的制备方法，其特征在于，所述有机酸为庚酸或丙酸。

5.如权利要求1所述的高功率模块的制备方法，其特征在于，所述有机银离子化合物为银前驱物，主要含有长碳链脂肪酸的官能基与银离子。

6.如权利要求5所述的高功率模块的制备方法，其特征在于，所述有机银离子化合物为2-乙基己酸银。

7.如权利要求1所述的高功率模块的制备方法，其特征在于，所述有机添加物为乙基纤维素或甘油。

8.如权利要求1所述的高功率模块的制备方法，其特征在于，所述第一溶剂为松油醇。

9.如权利要求1所述的高功率模块的制备方法，其特征在于，所述银基奈米浆料更包含1-3份第二溶剂，主要为在0～25℃仍为液态的三级醇类与各级酮醇类的有机溶剂。

10.如权利要求9所述的高功率模块的制备方法，其特征在于，所述第二溶剂为丙酮醇、二丙酮醇、2-甲基-2-丁醇、或2-丙醇。

11.如权利要求1所述的高功率模块的制备方法，其特征在于，所述非接触式探针点胶设备更包含一容器以容纳该银基奈米浆料；一制动装置，设于该容器一侧，用以作为推压的动力源；一推进活塞，设于该容器上并与该制动装置电性连接，其一端为活塞头，另一端为连杆，受该制动装置驱动而上、下运动；以及一探针，设于该容器底端，当该探针前端的银基奈米浆料碰触到该散热基板的瞬间，该组传感器量测电容/电阻即会改变，此时设备自动停止下针，完成浆料涂布。

12.如权利要求1所述的高功率模块的制备方法，其特征在于，所述步骤二是将涂布于该散热基板上的银基奈米浆料加温至55～85℃，持温5～10分钟。

13.如权利要求1所述的高功率模块的制备方法，其特征在于，所述步骤四热压接合制程后，该集成电路 芯片与该散热基板的热接口材料层90％以上成分为银，孔隙率小于15％，且厚度为0.5～10μm。

14.如权利要求1所述的高功率模块的制备方法，其特征在于，所述步骤四若未对该组合对象加压而仅加热烧结后，该集成电路 芯片与该散热基板的热接口材料层90％以上成分为银，孔隙率小于25％，且厚度为1～15μm。