[发明专利]纳米焊剂及其制备方法，器件及焊接方法

权利要求书

1.一种纳米焊剂，其特征在于，包括：保护剂、纳米碳化钼、纳米铜粉和溶剂，所述保护剂包裹在所述纳米铜粉的表面形成保护剂层，所述纳米碳化钼镶嵌在所述纳米铜粉的保护剂层上，所述保护剂用于保护所述纳米铜粉不被氧化。

2.根据权利要求1所述的纳米焊剂，其特征在于，所述碳化钼为β-碳化钼。

3.根据权利要求1所述的纳米焊剂，其特征在于，纳米铜粉的粒径为20nm~100nm；和/或，所述碳化钼的粒径为2nm~40nm。

4.根据权利要求1所述的纳米焊剂，其特征在于，所述碳化钼与所述铜粉的质量比为1:(9~49)。

5.根据权利要求1所述的纳米焊剂，其特征在于，所述铜粉的表面不含有氧化物。

6.根据权利要求1~5任一项所述的纳米焊剂，其特征在于，所述保护剂选自聚乙烯吡咯烷酮、柠檬酸钠、聚乙烯亚胺、聚苯乙烯磺酸钠、聚乙烯醇、聚乙二醇、十二烷基硫酸钠、十二烷基苯磺酸钠、十六烷基三甲基溴化铵中的一种或多种。

7.根据权利要求1~5任一项所述的纳米焊剂，其特征在于，所述溶剂选自乙醇、乙二醇、正丙醇、异丙醇、丙三醇、丙酮、苯、甲苯、二甲苯、松油醇中的一种或多种。

8.根据权利要求1~5任一项所述的纳米焊剂，其特征在于，所述保护剂与所述溶剂的质量比为1：(1~30)。

9.如权利要求1~8任一项所述的纳米焊剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

将所述保护剂、所述纳米碳化钼、所述溶剂混合得到抗氧化分散液；

将纳米铜粉与所述抗氧化分散液混合得到铜碳化钼混合物。

10.根据权利要求9所述的纳米焊剂的制备方法，其特征在于，将铜粉与所述抗氧化分散液混合之前，包括将所述纳米铜粉表面的氧化物去除的步骤。

11.根据权利要求9所述的纳米焊剂的制备方法，其特征在于，所述纳米铜粉与所述抗氧化分散液的混合方式为超声混合；所述超声混合之后对所述铜碳化钼混合物进行真空脱泡。

12.一种电子封装器件，其特征在于，包括基板、芯片，所述基板和芯片之间通过权利要求1~8任一项所述的纳米焊剂和粘结剂的混合物进行焊接。

13.根据权利要求12所述的电子封装器件，其特征在于，所述基板为镀银DCB基板。

14.一种焊接方法，其特征在于，包括以下步骤：

将权利要求1~8任一项所述的纳米焊剂和粘结剂的混合物施加在基板与芯片之间，进行预烧结，预烧结温度65℃~180℃，预烧结时间5s~120s；

预烧结结束之后立即升温至二次烧结温度进行二次烧结，所述二次烧结温度为250℃~320℃，二次烧结时间为5min~30min。

15.根据权利要求14所述的焊接方法，其特征在于，所述预烧结的辅助压力为2 Mpa ~5Mpa；所述二次烧结的辅助压力为5 Mpa ~15Mpa。

16.根据权利要求14所述的焊接方法，其特征在于，所述纳米焊剂和粘结剂的混合物的施加厚度为20um~40um。