[发明专利]浆料及其制备方法和芯片散热结构的封装方法

说明书

本申请涉及电子封装互连技术领域，提供了一种浆料，包括第一焊接浆料和第二焊接浆料，第一焊接浆料和第二焊接浆料分别以各自独立的重量份计，第一焊接浆料包括：第一金属粉1～95份，且第一金属粉的熔点≤200℃，第一有机溶剂2～5份，第一活化剂0.5～1份，缓蚀剂0.3～1份，第一增稠剂0.1～1份；第二焊接浆料包括：微米金属粉10～80份，纳米金属粉10～70份，第二有机溶剂2～5份，第二活化剂0.5～1份，第二增稠剂0.1～1份。本申请提供的浆料由于第一焊接浆料中的第一金属粉的低温熔融流动性和润湿性好，可填充纳米金属粉烧结形成的孔隙，能形成孔隙率低、导热性好、重熔性好和可靠性高的界面材料。

技术领域

本申请属于电子封装互连技术领域，尤其涉及一种浆料及其制备方法和芯片散热结构的封装方法。

背景技术

目前，常见的封装材料(如锡基焊料)最高使用温度低于200℃，因此，为应对高温服役环境，业界提出了瞬时液相扩散连接(Transient Liquid Phase，TLP)和低温纳米烧结互连技术，分别用于全金属间化合物与纳米烧结焊点的成型。然而，全金属间化合物脆性大、导热率低(不大于70W/m.K)和可靠性差；低温纳米烧结润湿性差、孔隙率高和接点无法承受升降温时因材料膨胀系数不同而产生应力，造成界面参数裂纹等问题。

例如，专利CN104741821A公开了一种用于电子模块高温封装微纳米铜颗粒填充Sn基焊膏及其制备方法，其先采用直接液相多元顺序可控还原方法顺序还原微纳米铜和微纳米锡得到微纳米铜锡颗粒，然后将微纳米铜锡颗粒与分散剂、助焊剂、触变剂等混合，通过混装分散工艺制成焊膏。但该方案的焊膏抗氧化性较差，并且助焊剂的添加给后期焊点清洗等带来复杂工艺，还会引发一定的环境污染。此外，使用该焊膏制备的焊点组织为全金属间化合物(IMC)结构，IMC具有脆性大，导热导电性能较烧结银具有较大的差距。专利CN114429829A公开了一种功率器件封装用复合膏体及其制备方法，功率器件封装用复合膏体由银铜填料和有机载体制得，先将银铜填料和有机载体搅拌至混合均匀得到混合膏体；然后将混合膏体进行三级分散研磨得到功率器件封装用复合膏体，最后芯片和基板通过复合膏体互连。但该方案的复合膏体存在界面润湿性差，易产生孔洞，焊接温度高，较高的压力可能会对芯片造成机械损伤，限制了其在高温互连领域的应用。

因此，有必要开发一种界面润湿性好、空隙率低、导热性好和可靠性高的焊接浆料。

发明内容

本申请的目的在于提供一种浆料及其制备方法和芯片散热结构的封装方法，旨在解决现有的焊接浆料存在界面润湿性差、孔隙率高和导热性不佳的问题。

为实现上述申请目的，本申请采用的技术方案如下：

第一方面，本申请提供一种浆料，包括第一焊接浆料和第二焊接浆料，第一焊接浆料和第二焊接浆料分别以各自独立的重量份计，

第一焊接浆料包括如下重量份数的组分：

第二焊接浆料包括如下重量份数的组分：

第二方面，本申请提供一种浆料的制备方法，包括以下步骤：

提供浆料中的各原料组分；

将第一有机溶剂、第一活化剂、缓蚀剂、第一增稠剂和第一金属粉进行第一混合处理，得到第一焊接浆料；

将第二有机溶剂、第二活化剂、第二增稠剂、微米金属粉和纳米金属粉进行第二混合处理，得到第二焊接浆料。

第三方面，本申请提供一种芯片散热结构的封装方法，包括以下步骤：

提供本申请的浆料或本申请的制备方法制得的浆料，以及芯片和散热片；