[发明专利]一种纳米铜材料的低温烧结连接方法

权利要求书

1.一种纳米铜材料的低温烧结连接方法，其特征在于，包括：在经催化的甲酸气体氛围中进行烧结，烧结过程中，先升温至80-200℃，保温5-10min，再在压强0-30MPa、温度0-280℃的条件下继续烧结3-30min；

其中，利用负载在多孔加热陶瓷片表面的催化剂薄膜催化甲酸气体。

2.根据权利要求1所述的纳米铜材料的低温烧结连接方法，其特征在于，所述催化剂薄膜为Pt纳米薄膜或Pd纳米薄膜，所述催化剂薄膜通过脉冲激光沉积负载在多孔加热陶瓷片表面；

优选地，所述多孔加热陶瓷片的厚度为2-50mm，所述催化剂薄膜的厚度为10-1000μm。

3.根据权利要求2所述的纳米铜材料的低温烧结连接方法，其特征在于，所述多孔加热陶瓷片上的孔洞直径为0.1-5mm，所述多孔加热陶瓷片使催化温度控制在100-300℃。

4.根据权利要求3所述的纳米铜材料的低温烧结连接方法，其特征在于，所述多孔加热陶瓷片上的孔洞集中分布在所述多孔加热陶瓷片的半片区域内，催化甲酸气体过程中，采用2-10片负载了催化剂薄膜的多孔加热陶瓷片，每相邻两片多孔加热陶瓷片之间的相位差为180°，使孔洞错位排列。

5.根据权利要求1-4任一项所述的纳米铜材料的低温烧结连接方法，其特征在于，所述纳米铜材料为铜焊膏，在烧结前，先在下基板涂覆一层铜焊膏，在大气气氛中于80-200℃加热5-15min，随后在下基板涂覆第二层铜焊膏，保证烧结时铜焊膏与芯片的贴合。

6.根据权利要求5所述的纳米铜材料的低温烧结连接方法，其特征在于，第一层铜焊膏的厚度范围为150-200μm，第二层铜焊膏的厚度范围为50-100μm。

7.根据权利要求1-4任一项所述的纳米铜材料的低温烧结连接方法，其特征在于，烧结完成后，在氮气环境下冷却，直至温度降至100℃以下。

8.权利要求1-7任一项所述的纳米铜材料的低温烧结连接方法在功率半导体制备中的应用。

9.一种催化装置，其特征在于，包括壳体和设置在所述壳体内的多孔加热陶瓷片，所述多孔加热陶瓷片的数量为2-10片，每片竖直平行放置，边缘与所述壳体内壁贴合，所述多孔加热陶瓷片的半片区域设有孔洞，所述孔洞的直径为0.1-5mm，每相邻两片多孔加热陶瓷片之间的相位差为180°，所述多孔加热陶瓷片的表面负载有催化剂薄膜。

10.一种用于纳米铜材料烧结连接的装置系统，其特征在于，包括依次连接的氩气瓶、防倒流瓶，加热模块、装有甲酸溶液的溶液瓶、催化模块和封装设备，所述封装设备还分别连接有氮气瓶、烧结控制模块，废气回收设备、机械泵和加压设备，所述催化模块连接有催化控制模块。