[发明专利]基于铜粒子的低温氧化还原烧结方法

摘要

本发明公开一种基于铜粒子的低温氧化还原烧结方法，主要步骤包括：铜膏制备，组装待烧结连接的互连试样，氧化烧结，还原烧结，保温，抽真空以及充氮冷却。与直接在还原性气氛中烧结的铜低温烧结连接工艺相比，本发明烧结的互连接头剪切强度得到了大幅提升，同时烧结组织致密度也获得提升，连接强度对基板金属层的表面状况不敏感,显示出良好的适应性，烧结连接前不必对基板进行复杂的去氧化膜处理，省去了去氧化处理步骤。

主权项

1.基于铜粒子的低温氧化还原烧结方法，其特征在于，包括如下步骤：(1)、制备铜膏：由微米级纯铜粒子与有机溶剂混合而成，其中的纯铜粒子质量百分比为80‑90％；(2)、组装待烧结连接的互连试样：采用丝网印刷的方式将上述铜膏印刷于下基板上，印刷厚度为0.05‑0.15mm,然后将上基板覆盖于铜膏上；所述上、下基板分别为覆有表面金属层的半导体芯片和热沉基板；(3)、氧化烧结：将上述互连试样置于热压装置腔体内，通入空气，并从室温开始以0.5‑1℃/s的速度持续加热，至300℃时保温5‑20分钟；(4)、腔体内抽真空，待小于10Pa后，停止抽真空，然后通入还原性气氛；(5)、还原烧结：待腔体内充满还原性气氛后，停止通气，并在该还原性气氛中继续300℃时保温；(6)、继续在还原性气氛中保温10‑40分钟后，停止加热，同时抽真空；(7)、待腔体内压力小于10Pa后，向腔体内充氮气；(8)、待腔体温度冷却至室温后，打开腔体，取出互连试样。