[发明专利]一种碳包覆铜纳米线的低温自焊接方法

摘要

本发明公开了一种碳包覆铜纳米线的低温自焊接方法，涉及纳米焊接领域；该焊接方法的技术方案为利用水热法合成出包覆有碳壳并具备五次孪晶结构的铜纳米线，当铜纳米线之间互相搭接形成点接触，在低真空条件下加热到块体铜熔点的40％‑70％即300℃～725℃时，铜原子发生扩散并利用碳壳所形成的通道在接触点累积，从而在未使用其他焊料的条件下，实现自焊接，达到铜纳米线之间相互连接的效果；该纳米焊接技术的发明具有工作温度低、流速大范围可调、能够大规模多点同时焊接、无需焊料、无污染等优点；测试证明焊点具有优异的力学和电学特性，从而有望在柔性电子系统，半导体集成电路、微纳米电子封装、透明电极等领域广泛应用。

主权项

一种碳包覆铜纳米线的低温自焊接方法，利用水热法合成出表面包覆有碳壳的铜纳米线，当纳米线之间互相搭接形成点接触，在真空条件下加热到块体铜熔点的40％‑70％时，铜纳米线不会发生熔化，但铜原子可通过扩散实现质量传输，在铜纳米线相互接触的地方发生累积，从而在无外加焊料的条件下，实现铜纳米线的相互连接；其特征在于：具体包括如下步骤：(1)使用原料氯化铜、葡萄糖和表面活性剂十八烷基胺，通过水热法合成表面包覆有碳壳的铜纳米线；(2)为了防止铜纳米线氧化，将铜纳米线分散保存在有机溶剂中，滴在加热台上，待有机溶剂完全挥发后，在真空条件下对铜纳米线进行加热，加热温度为300℃～725℃，加热时间控制在几分钟至几十分钟，铜原子通过扩散实现质量传输，在铜纳米线相互接触的地方发生累积，实现铜纳米线的相互连接；通过控制加热温度和加热时间来控制焊点的大小。