[發(fā)明專利]一種預成型納米銀膜

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201611241222.8
• 申請日: 2016-12-29
• 公開（公告）號: CN106783768B
• 公開（公告）日: 2019-04-02
• 發(fā)明（設計）人: 何天賢;李志豪
• 申請（專利權）人: 廣州漢源新材料股份有限公司
• 主分類號: H01L23/373
• 分類號: H01L23/373;H01L23/492;H01L21/48;B82Y30/00
• 代理公司: 廣州容大專利代理事務所(普通合伙) 44326
• 代理人: 劉新年

本發(fā)明涉及電子封裝用預成型焊料技術領域，具體公開了一種預成型納米銀膜，其各組成成份及質(zhì)量百分含量為：納米銀粉60?90％，成膜劑5?15％，分散劑1?5％，增塑劑1?5％，粘度調(diào)節(jié)劑1?5％，緩蝕劑1?5％，助焊劑1?5％；所述預成型納米銀膜采用流延法來進行制備。本發(fā)明的納米銀膜可實現(xiàn)預成型和低溫燒結，使用方便高效，且在裸銅表面能夠?qū)崿F(xiàn)大面積的直接焊接、焊后焊料層具有導熱系數(shù)高和空洞率低等特點，尤其適用于大功率器件等高可靠性電子封裝。

技術領域

本發(fā)明涉及電子封裝用預成型焊料技術領域，具體涉及一種預成型納米銀膜。

背景技術

眾所周知，焊料是電子組裝中的重要組成部分，承擔著電氣連接、機械固定和散熱通道的作用。隨著電力電子技術向著高頻、高壓、大電流和集成化的方向發(fā)展，現(xiàn)有的Sn基合金焊料(包括預成型焊片形式)已逐漸不能滿足大功率器件封裝系統(tǒng)散熱和高溫條件應用的要求。納米銀焊膏由于金屬銀的高熱導性，能在一定程度上緩解散熱問題，但因為納米銀焊膏自身在存儲和使用過程中存在不便，使其應用范圍受到較大限制。另外，納米銀焊膏不能實現(xiàn)大面積焊接，焊接后的空洞率也較高，而且一般都需要在被焊接的表面上鍍銀。這些缺點和不足也進一步限制了納米銀焊膏在大功率器件封裝中的推廣和應用。

發(fā)明內(nèi)容

有鑒于此，有必要針對上述的問題，提供一種可實現(xiàn)預成型和低溫燒結，使用方便高效，且在裸銅表面能夠?qū)崿F(xiàn)大面積的直接焊接、焊后焊料層具有導熱系數(shù)高和空洞率低等特點的預成型納米銀膜。

為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采取以下的技術方案：

本發(fā)明的預成型納米銀膜，其各組成成份及質(zhì)量百分含量為：納米銀粉60-90％，成膜劑5-15％，分散劑1-5％，增塑劑1-5％，粘度調(diào)節(jié)劑1-5％，緩蝕劑1-5％，助焊劑1-5％。

作為優(yōu)選的，所述納米銀粉的平均粒徑為10-1000nm。

作為優(yōu)選的，所述成膜劑包括聚乙烯醇、聚乙烯吡咯烷酮、聚乙烯醇縮丁醛和樹脂型有機粘合劑中的至少一種。

作為優(yōu)選的，所述分散劑包括聚乙烯亞胺、聚丙烯酰胺、異丁醇胺和脂肪酸甘油酯中的至少一種。

作為優(yōu)選的，所述增塑劑包括丙二醇、丁二醇、聚乙二醇、甘油、油酸丁酯、檸檬酸三乙酯、檸檬酸三丁酯、乙酰檸檬酸三乙酯、乙酰檸檬酸三丁酯和鄰苯二甲酸酯類中的至少一種。

作為優(yōu)選的，所述粘度調(diào)節(jié)劑包括丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸異辛酯、丙烯酸異冰片酯、甲基丙烯酸異冰片酯、甲基丙烯酸十八烷基酯、六亞甲基二異氰酸酯、三甲基六亞甲基二異氰酸酯和異氰脲酸三烯丙酯中的至少一種。

作為優(yōu)選的，所述緩蝕劑包括多巴胺、3-二乙胺基丙胺、嗎啡啉、肼類化合物、肟類化合物、咪唑類化合物和氨基酸類化合物中的至少一種。

作為優(yōu)選的，所述助焊劑包括松香、丁二酸、己二酸、癸二酸、乳酸、酒石酸、水楊酸、苯酚、對叔丁基苯酚、鄰苯二酚中的至少一種。

本發(fā)明中的預成型納米銀膜采用流延法來進行制備，具體步驟包括：物料混合→真空脫泡→流延成膜→干燥固化→后處理。

本發(fā)明的有益效果為：

與現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明的預成型納米銀膜在焊接過程中具有低溫燒結、高溫服役的特點，燒結后的焊接銀層熱導率大于200W/mK、剪切強度大于50W/mK、空洞率小于2％；更重要的是，被焊接面無需經(jīng)過鍍層處理，預成型納米銀膜能夠大面積地直接焊接在裸銅表面，焊接后具有免清洗、可靠性高和熱循環(huán)壽命長的優(yōu)點，有效地解決了散熱難的問題。

本發(fā)明的納米銀膜可實現(xiàn)預成型，即可以根據(jù)實際要求切成片狀或以卷帶的形式包裝，使用起來方便，尤其適用于大功率器件等高可靠性電子封裝。

具體實施方式