[发明专利]连接方法、铜烧结体和铜膏

说明书

本发明通过使用片状铜烧结体以低成本方式提高了连接体的连接强度。本发明涉及一种使用铜烧结体1的连接方法。通过烧结铜纳米颗粒形成片状的铜烧结体1。此连接方法具有层压步骤和连接步骤。层压步骤包括按照一个待连接物2、铜烧结体1和另一个待连接物3的顺序进行层压来形成层压体4。连接步骤包括通过施加压力和加热来连接层压体4。在层压步骤之前，进行预处理以去除铜烧结体1表面上的氧化铜。

技术领域

本发明涉及一种使用片状铜烧结体的连接方法、片状铜烧结体和用于形成烧结体的铜膏。

背景技术

作为铅焊料的替代品，已知具有铜烧结结构体(铜烧结体)的连接片(参见例如，专利文献1)。然而，这种连接片通过在铜烧结结构中分散和设置银的单个纳米颗粒来确保连接强度，因此成本很高。

引用列表

[专利文献]

专利文献1：日本专利号6713120

发明内容

技术问题

本发明解决了上述问题，其目的是通过使用片状铜烧结体进行连接，以低成本方式提高连接强度。

问题的解决方案

本发明是一种使用通过烧结铜纳米颗粒而形成的片状铜烧结体的连接方法，该方法具有制造层压体的层压步骤，其中按以下顺序进行层压：一个待连接物、铜烧结体和另一个待连接物，以及通过施加压力和加热连接层压体的连接步骤，该方法的特征在于，在层压步骤之前进行预处理以去除铜烧结体表面上的氧化铜。

在这种连接方法中，优选在还原性气氛下通过烧结铜纳米颗粒来形成铜烧结体进行所述预处理。

在这种连接方法中，还原性气氛优选为甲酸气氛。

在这种连接方法中，可通过对所述铜烧结体施加还原剂(用于还原铜表面上的氧化物膜)或蚀刻溶液(用于蚀刻铜表面上的氧化物膜)来进行预处理。

在这种连接方法中，还原剂优选为甲酸。

在这种连接方法中，蚀刻溶液优选为包括硫酸的水溶液。

在这种连接方法中，连接步骤优选在非氧化性气氛下进行。

本发明的铜烧结体是通过烧结铜纳米颗粒而形成的片状铜烧结体，铜烧结体的特征在于烧结铜纳米颗粒，其中烧结前，小粒径铜纳米颗粒的初级颗粒的中值直径为10nm至100nm；和大粒径铜纳米颗粒的中值直径更大，并且在通过烧结小粒径铜纳米颗粒而形成的铜颗粒中，保留有具有初级颗粒的粒径的铜颗粒。

本发明的铜膏是一种通过烧结以下而生成铜烧结体的铜膏：其含有分散介质和分散在分散介质中的铜纳米颗粒，其中铜纳米颗粒包括中值直径为10nm至100nm的小粒径铜纳米颗粒，和中值直径更大的大粒径铜纳米颗粒，并且分散介质优选为具有羟基的有机溶剂。

发明的有益效果

根据本发明的连接方法，由于进行预处理以去除铜烧结体表面上的氧化铜，所以铜烧结体的铜表面被活化，连接强度提高。铜烧结体不需要含有银，因此成本低。

附图简要说明

图1是根据本发明的一个实施方案的通过连接方法连接的层压体的截面图。

图2是根据本发明的一个实施方案的铜烧结体表面的放大图像。

图3是对烧结过度的铜烧结体表面的放大图像。

图4是实施例1中的连接横截面的SEM图像。

具体实施方式

将参考图1至3描述根据本发明的一个实施方案的连接方法、铜烧结体和铜膏。如图1所示，这种连接方法是使用片状铜烧结体1的连接方法。