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附著方法和使用該方法生產(chǎn)的器件的制作方法

文檔序號(hào):6924096閱讀:266來源:國知局
專利名稱:附著方法和使用該方法生產(chǎn)的器件的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域
在此揭示的特定的實(shí)施方案通常涉及電子成份對(duì)基體的附著方法。更具體地說, 特定的實(shí)施例指向使用低于或等于300°C的溫度使管芯附著的方法和使用這樣的方法制作 的器件。
背景技術(shù)
在使管芯附著到基體上時(shí),接點(diǎn)或電聯(lián)結(jié)被用在管芯和基體之間。在制備接點(diǎn)時(shí), 可能使用超過300°C的高溫。這樣高的溫度能損害敏感的管芯,從而導(dǎo)致器件性能不佳或壽 命有限。

發(fā)明內(nèi)容
下面描述的特定的特征、方面和實(shí)施例指向能在200°C或更高的溫度下起作用和 /或工作接點(diǎn)。因?yàn)殄a是低熔點(diǎn)金屬,所以傳統(tǒng)的通常是錫合金的焊接劑在這個(gè)溫度下將很 快地失效。在此描述的接點(diǎn)實(shí)施方案通過把在900°C融化的銀包括在內(nèi)能在這樣的高溫下 工作。在一些方面中,在300°C以下的溫度下使帶特定數(shù)量的封端劑的銀納米粉末燒結(jié)的程 序可能用來提供接點(diǎn)。依照下面進(jìn)一步的討論,選定的封端量提供高密度的銀接點(diǎn)而且能 在加壓燒結(jié)期間防止硅管芯破裂。在第一方面中,揭示將電子成份附著到基體上的方法。在特定的實(shí)施例中,該方法 包括將封端的納米材料安排在基體上,將電子成份安排在安排好的封端納米材料上,干燥 安排好的封端納米材料和安排好的電子成份,以及在300°C以下的溫度下使經(jīng)過干燥的安 排好的電子成份和經(jīng)過干燥的封端納米材料燒結(jié)把電子成份附著到基體上。在一些實(shí)施例 中,電子成份可能是管芯。在特定的實(shí)施方案中,封端的納米材料可能包含用封端劑封端的銀微粒,其中封 端劑是以封端的銀微粒的重量為基礎(chǔ)以大約0. 2wt. %到大約15wt. %,更具體地說大約 1. 5-2. 5wt. %出現(xiàn)的。在一些實(shí)施方案中,該方法可能進(jìn)一步包括在將封端的銀微粒安排 在基體上之前將封端的銀微粒分散在溶劑中。在其它的實(shí)施方案中,該方法可能進(jìn)一步包 括在燒結(jié)步驟期間把封端劑從封端銀微粒中除去。在一些實(shí)施例中,封端的納米材料可能 包含封端金屬微粒,其中封端金屬微粒的金屬選自金、銀、銅、鎳、鉬、鈀、鐵及其合金。在特 定的實(shí)施例中,干燥和燒結(jié)步驟兩者都是在300°C以下完成的。在一些實(shí)施方案中,燒結(jié)步 驟可能是在氮?dú)鈿夥罩型瓿傻?。在特定的?shí)施例中,氮?dú)鈿夥仗峁?shí)質(zhì)上等于大氣壓力的 壓力。在其它的實(shí)施例中,該壓力可能是高于大氣壓力,舉例來說,從大約0.2-20MPa或大約5MPa。在其它的實(shí)施例中,干燥步驟可能是在低于大氣壓力的壓力下完成的。在另一個(gè)方面,提供一種包括基體、安排在基體上的電子成份和在電子成份和基 體之間的電接點(diǎn)的器件,其中電接點(diǎn)包括在300°C或更低的溫度下燒結(jié)提供基體和電子成 份之間的電聯(lián)結(jié)的納米材料。在特定的實(shí)施例中,電子成份可能是管芯。在特定的實(shí)施方案中,基體可能是印刷電路板,而納米材料包含封端的銀微粒。 在一些實(shí)施方案中,封端的銀微粒在形成接點(diǎn)之前以封端銀微粒的重量為基礎(chǔ)包含大約 Iwt. %到大約15wt. %的封端劑。在其它的實(shí)施例中,納米材料可能包含金屬微粒,其中金 屬制微粒的金屬選自金、銀、銅、鎳、鉬、鈀、鐵及其合金。在一些實(shí)施例中,電接點(diǎn)可能在管 芯和基體之間有實(shí)質(zhì)上統(tǒng)一的厚度。在特定的實(shí)施例中,電接點(diǎn)可能實(shí)質(zhì)上是無空隙的。
在附加的方面,揭示一種用來產(chǎn)生電接點(diǎn)的成套用品,該成套用品包括由以納米 材料的重量為基礎(chǔ)包含大約Iwt. %到大約15wt. %的封端劑的封端金屬微粒組成的納米 材料和使用該納米材料提供基體和安排在基體上的電子成份之間的電接點(diǎn)的指令。 在特定的實(shí)施方案中,該成套用品可能進(jìn)一步包括連同納米材料一起使用的電子 成份,舉例來說,管芯。在其它的實(shí)施方案中,該成套用品可能進(jìn)一步包括連同管芯和納米 材料一起使用的基體。在一些實(shí)施方案中,基體可能是印刷電路板。在另一個(gè)方面,提供一種促成電子成份和基體電聯(lián)結(jié)的方法,該方法包括提供納 米材料,該納米材料對(duì)在300°C或更低的溫度下納米材料燒結(jié)之后在電子成份和基體之間 提供電接點(diǎn)來說是有效的。在特定的實(shí)施例中,電子成份可能是管芯。在特定的實(shí)施方案中,納米材料對(duì)在低于大氣壓力的壓力下燒結(jié)之后提供電子成 份和基體之間的電接點(diǎn)可能是有效的。在一些實(shí)施方案中,納米材料包含以封端的銀微粒 的重量為基礎(chǔ)有大約Iwt. %到大約15wt. %的封端劑的封端銀微粒。在一些實(shí)施例中,納 米材料可能包含金屬微粒,其中金屬微粒的金屬選自金、銀、銅、鎳、鉬、鈀、鐵及其合金。在 其它的實(shí)施例中,金屬微??赡苁怯眠x自硫醇和胺的封端劑封端的。下面將更詳細(xì)地描述附加的方面、實(shí)施方案、實(shí)施例和特征。


特定的說明性的實(shí)施方案、特征和方面將在下面參照附圖更詳細(xì)地描述,在這些 附圖中圖1A-1D是依照特定的實(shí)施例在電子成份和基體之間產(chǎn)生電接點(diǎn)的方法示意圖;圖2-2E是依照特定的實(shí)施例在電子成份和基體之間產(chǎn)生電接點(diǎn)的另一種方法的 示意圖;圖3是依照特定的實(shí)施例附著在銅散熱器上的管芯的X光照片;圖4是依照特定的實(shí)施例展示納米銀接點(diǎn)的橫截面的SEM圖像。附圖中特定成份的尺寸已經(jīng)相對(duì)于附圖中其它成份的尺寸被有意地變形、放大或 縮小,以有利于較好的理解在此描述的技術(shù)。舉例來說,接點(diǎn)的厚度、電子成份的尺寸和/ 或基體的尺寸已經(jīng)被有意地彼此不成比例地展示,以便提供對(duì)用戶更友好的描述。在附圖 中展示的成份的說明性的尺寸和厚度將在下面更詳細(xì)地描述。
具體實(shí)施例方式在此描述的特定的實(shí)施方案指向用于將電子成份(包括但不限于管芯)附著到選定的基體(或其某些區(qū)域)(包括但不限于預(yù)浸片(pre-pregs)、印刷電路板或其它普遍用 于生產(chǎn)電子器件的的基體)上的材料和器件。在典型的管芯附著程序中,硅管芯在通過封裝或密封得到保護(hù)之前先附著在基體上并且實(shí)現(xiàn)電連接。為了避免損壞器件,附著溫度通常在300°C以下。有兩種類型的管芯附 著材料當(dāng)今被廣泛地用于電子包裝焊接劑合金和樹脂基復(fù)合材料。這兩種材料都有低的 處理溫度和相對(duì)低的導(dǎo)熱性和導(dǎo)電性。用這些材料粘合的管芯在低于125°C的操作溫度下 可靠地運(yùn)行。對(duì)于較高的操作溫度,管芯通常是使用高溫焊接劑(即,AuSn)或包含銀-玻 璃的復(fù)合材料粘合的。這些材料需要高的處理溫度,在器件中產(chǎn)生高的機(jī)械應(yīng)力,而且這些 材料有相對(duì)低的導(dǎo)熱性和導(dǎo)電性。銀具有高的導(dǎo)電率和導(dǎo)熱率,而且是有吸引力的管芯粘合材料,能代替焊接劑合金和復(fù)合材料用來包裝功率半導(dǎo)體。雖然焊接劑的操作溫度受它的熔點(diǎn)限制,但是燒結(jié)的 銀接點(diǎn)能在燒結(jié)溫度以上使用,從而使高性能器件能在高溫下操作。微米大小和納米大小 的銀粉用來為管芯附著配制印刷軟膏。用銀軟膏組裝的器件證實(shí)在功率電子器件應(yīng)用中的 高可信度。典型的附著程序包括Ag軟膏模板印刷和隨后的在 300°C溫度和大約30-40MPa 的壓力下燒結(jié)。外加的壓力是保證在如此低的溫度下銀粉燒結(jié)和提供好的Ag與基體互連 的粘結(jié)必不可少的。外加這樣高的壓力使附著程序變得復(fù)雜而且可能損壞硅器件。在此揭示的特定的特征、方面和實(shí)施例指向利用專門配制的納米材料(例如,納 米銀軟膏)并且允許電子成份(例如,硅管芯)在300°C或更低的溫度下和/或在零或 低于大氣壓的壓力下附著到基體上的附著程序。這些材料在下面在特定的例證中被稱為 “納米材料”。說明性的納米材料是在2006年8月3日申請(qǐng)的共同轉(zhuǎn)讓的美國專利申請(qǐng)第 11/462,089號(hào)中揭示的,在此通過引證將該申請(qǐng)的全部揭示并入。適合用于在此描述的器 件和方法的納米材料可能包括用選定數(shù)量的封端劑封端的一種或多種類型的金屬微粒。在特定的實(shí)施例中,使用單相溶液生產(chǎn)供附著程序使用的微粒允許省略在多元醇 程序中普遍用來生產(chǎn)微粒的相轉(zhuǎn)移試劑(雖然相轉(zhuǎn)移試劑可能仍然被用于特定的實(shí)施方 案)。通過在單相中完成反應(yīng),生產(chǎn)微粒的容易程度增加,而生產(chǎn)微粒的費(fèi)用減少。除此之 夕卜,大規(guī)模工業(yè)化的微粒合成可能是使用單相反應(yīng)實(shí)現(xiàn)的。微粒的附加利益和生產(chǎn)它們的 方法對(duì)于熟悉這項(xiàng)技術(shù)的人在得到這份揭示的提示之后將很容易選定。依照特定的實(shí)施例,用來提供在附著程序中使用的微粒的金屬可能是未絡(luò)合 的,也可能是與一種或多種配體絡(luò)合的。舉例來說,金屬可能與EDTA、乙二胺、草酸鹽、2, 2'-聯(lián)吡啶(bypyridine)、環(huán)戊二烯、二亞乙基三胺、2,4,6_三甲基苯基-1,10鄰二氮雜 菲、三亞乙基四胺或其它配體。在特定的實(shí)施例中,金屬或金屬鹽可能被溶解在溶劑或溶劑 系統(tǒng)中,提供清澈但不必?zé)o色的溶液。舉例來說,適當(dāng)數(shù)量的金屬或金屬鹽可能被加到溶劑 中,以致當(dāng)金屬或金屬鹽變成溶液狀態(tài)的時(shí)候,整個(gè)溶液是清澈的。整個(gè)溶液可能是有色 的,也可能是無色的。適當(dāng)?shù)娜軇┌ǖ幌抻谝叶?、甲醇、乙醇、丙醇、異丙醇、丁醇、?丁醇、戊醇、異戊醇、己醇和有大約1到大約10個(gè)碳原子的脂肪醇。其它適當(dāng)?shù)娜軇┌ǖ?不限于苯、甲苯、丁烯、聚異丁烯、可從Exxon購買的Isopar (R)溶劑和有包含2_6個(gè)碳原 子的脂肪族支鏈的芳香族化合物。適當(dāng)?shù)娜軇┫到y(tǒng)包括在此討論的說明性溶劑和對(duì)于這樣的說明性溶劑是可溶解的、混溶的或部份混溶的其它流體的混合物。在特定的實(shí)施例中,溶 劑的組合提供單一的相。為了在使用混合溶劑的時(shí)候?qū)崿F(xiàn)單一的相,可以調(diào)整每種溶劑的 數(shù)量,以致溶劑混合的時(shí)候單一的相產(chǎn)生。萬一在混合之后出現(xiàn)不止一個(gè)相,可以改變(舉 例來說,增加或減少)一種或多種溶劑的相對(duì)量,直到觀察到單一的相。依照特定的實(shí)施例,金屬微粒可能與封端劑混合。封端劑對(duì)于隔離微粒和限制其 生長的大小可能是有效的。在特定的實(shí)施例中,封端劑可能是高分子量的封端劑,舉例來 說,有至少大約100克/摩爾的分子量。說明性的封端劑包括但不限于有12個(gè)以上碳原 子的有機(jī)胺。在特定的實(shí)施例中,有機(jī)胺有至少16個(gè)碳原子,舉例來說,十六胺。胺的有 機(jī)部分可能是飽和的或者是不飽和的,而且可能非必選地包括其它的官能團(tuán),舉例來說,硫 醇、羧酸、聚合體和酰胺。適合供在此揭示的材料的金屬使用的另一組說明性封端劑是有12 個(gè)以上碳原子的硫醇。在特定的實(shí)施例中,硫醇有至少6個(gè)碳原子。硫醇的有機(jī)部分可能 是飽和的或者不飽和的,而且可能非必選地包括其它的官能團(tuán),舉例來說,吡咯等等。適合 使用的另一組封端劑是基于嘧啶的封端劑,舉例來說,三唑吡啶(triazolopyridine)、三聯(lián) 吡啶(terpyridine),等等。倘若得到這份揭示的提示,其它適當(dāng)?shù)姆舛藙⒑苋菀妆辉?熟悉這項(xiàng)技術(shù)的人選定。在封端劑連同金屬微粒一起使用提供用于附著程序的材料的特定實(shí)施例中,封端 劑可能在加到金屬溶液中之前先溶解在適當(dāng)?shù)娜軇┲?。舉例來說,封端劑可能先溶解在溶 劑中,而后該溶液與金屬溶液混合。在其它的實(shí)施例中,封端劑可能被作為固體或液體直接 地添加到金屬溶液中,無需先溶解在溶劑中。封端劑可能是,舉例來說,按遞增步驟添加的, 也可能是在單一步驟中添加的。在特定的實(shí)施例中,添加到金屬溶液中的封端劑的精確數(shù) 量可能改變,取決于由此產(chǎn)生的封端微粒的預(yù)期性質(zhì)。在一些實(shí)施例中,添加適當(dāng)數(shù)量的封 端劑按重量在封端的微粒中提供預(yù)期數(shù)量的封端劑。對(duì)于在附著程序中有用的材料這樣的封 端劑預(yù)期重量將在下面更詳細(xì)地討論。倘若得到這份揭示的提示,原本熟悉這項(xiàng)技術(shù)的人將 認(rèn)識(shí)到依據(jù)由此產(chǎn)生的材料的預(yù)期性質(zhì)或多或少地使用封端劑可能是令人想要的。舉例來 說,為了增加安排在基體(舉例來說,印刷電路板)上的微粒的導(dǎo)電率,調(diào)整封端劑的數(shù)量直 到導(dǎo)電率(或其它物理性質(zhì))達(dá)到最佳值或落在預(yù)期范圍之內(nèi)可能是令人想要的。倘若得到 這份揭示的提示,選擇適當(dāng)?shù)姆舛藙┝繉⒃谠臼煜み@項(xiàng)技術(shù)的人的能力范圍之內(nèi)。在特定的實(shí)施例中,當(dāng)封端劑(或封端劑溶液)和金屬鹽溶液混合的時(shí)候,單一的 相產(chǎn)生或者保持。在替代實(shí)施方案中,金屬鹽溶液在添加封端劑或封端劑溶液之前可能是 單相的,而在添加封端劑或封端劑溶液之后保持單一的相。倘若得到這份揭示的提示,另外 的金屬溶液和封端劑混合提供單一相的實(shí)施方案將很容易被原本熟悉這項(xiàng)技術(shù)的人選定。 在特定的實(shí)施例中,封端劑和金屬溶液可能是使用傳統(tǒng)技術(shù)(例如,攪拌、超聲波、攪動(dòng)、振 動(dòng)、搖動(dòng),等等)混合的。在一些實(shí)施例中,封端劑可能是邊攪拌金屬溶液邊添加到金屬溶 液中的。在特定的實(shí)施例中,封端劑和金屬溶液的混合物可能被一直攪拌到產(chǎn)生清澈的和 /或無色的單相溶液。依照特定的實(shí)施例,還原劑可能在沉積在基體上之前或之后被添加到金屬_封端 劑溶液中。適當(dāng)?shù)倪€原劑包括能將溶解在溶液中的金屬離子轉(zhuǎn)換成在選定的條件下將從溶 液中析出的金屬微粒的制劑。說明的還原劑包括但不限于硼氫化鈉、氫化鋰鋁、氰基硼氫 化鈉、硼氫化鉀、三乙酸基硼氫化鈉、二乙基二氫鋁酸鈉、三或四丁氧基氫鋁酸鈉、二(2-甲氧基乙氧基)二氫鋁酸鈉、氫化鋰、氫化鈣、氫化鈦、氫化鋯、氫化二異丁基鋁(DIBAL-H)、二 甲基硫硼烷(dimethylsulfide borane)、二價(jià)鐵離子、甲醛、蟻酸、胼、氫氣、異丙醇、苯基硅 烷、多甲基氫化硅氧烷、鐵氰化鉀、硅烷、次硫酸鈉、鈉汞齊、鈉(固體)、鉀(固體)、連二亞 硫酸鈉、二價(jià)錫離子、亞硫酸鹽化合物、氫化錫、三苯基膦和鋅-汞汞齊。添加到金屬-封端 劑溶液中的還原劑的精確數(shù)量可能改變,但是通常還原劑是過量添加的,以致實(shí)質(zhì)上所有 被溶解的金屬都從帶電狀態(tài)轉(zhuǎn)換成不帶電狀態(tài),舉例來說,Ag+1可能被轉(zhuǎn)換成Ag°或者Cu+2 可能被轉(zhuǎn)換成Cu°。在一些實(shí)施例中,還原劑可能在添加到金屬-封端劑溶液中之前先溶解 在溶劑中,然而在其它的實(shí)施例中,還原劑可能直接添加到金屬_封端劑溶液中,無需事先 溶解。當(dāng)溶劑用來溶解還原劑的時(shí)候,溶劑優(yōu)選是非活性的,以致該溶劑不會(huì)被還原劑變更 或改變。適合連同還原劑一起使用的說明性溶劑包括但不限于四氫呋喃(THF)、N,N-二 甲基甲酰胺(DMF)、乙醇、甲苯、庚烷、辛烷和有六個(gè)以上碳原子的溶劑,舉例來說,有六個(gè)以 上碳原子的線形、環(huán)形或芳香族的溶劑。倘若得到這份揭示的提示,原本熟悉這項(xiàng)技術(shù)的人 將能夠選擇適合溶解還原劑的溶劑。
依照特定的實(shí)施例,還原劑和封端劑_金屬溶液可能被混合或攪拌足夠的時(shí)間以 允許還原劑與金屬反應(yīng)。在一些實(shí)施例中,攪拌可能是在室溫下完成的,然而在其它的實(shí)施 例中,攪拌或混合是在升高的溫度(舉例來說,大約30°C到大約70°C)完成的,為的是加速 還原程序。當(dāng)使用升高的溫度的時(shí)候,保持溫度低于溶劑或溶劑系統(tǒng)的沸點(diǎn),減少溶劑蒸發(fā) 的概率可能是令人想要的,雖然在一些實(shí)施例中,減少溶劑的總體積可能是令人想要的。依照特定的實(shí)施例,金屬微??赡茉诔练e到基體上之前先從單相溶液中離析出 來。離析可能發(fā)生,舉例來說,通過傾析(decanted)、離心分離、過濾、過篩或添加封端的金 屬微粒不能溶解在其中的另一種液體,舉例來說,萃取。舉例來說,像甲醇、丙酮、水或極性 液體這樣的液體可能被添加到從把金屬鹽、封端劑和還原劑添加到有機(jī)溶劑或有機(jī)溶劑系 統(tǒng)中獲得的有機(jī)溶液中。在特定的實(shí)施例中,萃取液的多次分開添加可能被應(yīng)用于該溶液 以除去封端的金屬微粒。舉例來說,第一數(shù)量的萃取液可能被添加,以除去一些金屬微粒。 然后可能將這個(gè)第一數(shù)量的萃取液除去、傾析或以別的方式與有機(jī)溶液分開,而后可能把 另一數(shù)量的萃取液添加到該有機(jī)溶液中。用來離析金屬微粒的萃取液的精確數(shù)量可能改 變,取決于用來生產(chǎn)封端金屬微粒的溶劑的體積。在一些實(shí)施例中,大約二到四倍或更多的 溶劑用來萃取封端金屬微粒,舉例來說,如果金屬微粒是在大約五公升的溶劑中生產(chǎn)的,那 么可能使用大約20公升或更多的萃取液。倘若得到這份揭示的提示,選擇適當(dāng)?shù)娜軇┖瓦m 當(dāng)?shù)娜軇?shù)量將在原本熟悉這項(xiàng)技術(shù)的人的能力范圍之內(nèi)。依照特定的實(shí)施例,封端的微粒可能是使用傳統(tǒng)技術(shù)(例如,傾析、離心分離、過 濾等等)從萃取液中分離出來的。在一些實(shí)施例中,萃取液可能被蒸發(fā)掉,留下封端微粒。 封端微粒可能在與萃取液分離之前、之時(shí)或之后被洗滌、按粒度分級(jí)、加熱或以別的方式處 理。在特定的實(shí)施方案中,萃取液可能如同在此更詳細(xì)地討論的那樣非必選地連同一種或 多種溶劑一起作為載體流體用來提供油墨。在其它的實(shí)施例中,封端的金屬微??赡鼙3?在單相溶液中,而且微??赡鼙话才旁诠杌w(或其它適當(dāng)?shù)幕w)上,舉例來說,依照基 體上的模子、形狀或圖案。燒結(jié)程序的高溫導(dǎo)致溶劑蒸發(fā)和金屬微粒燒結(jié),這能提供金屬鍵 增強(qiáng)導(dǎo)體對(duì)基體的附著。依照特定的實(shí)施例,封端的微??赡芡ㄟ^干燥除去任何殘留的液體。舉例來說,封端的微粒可能在烘箱中干燥,可能使用真空干燥,或可能經(jīng)受冷凍干燥,以別的方式除去任何殘留的萃取液和/或溶劑。干燥的封端微??赡鼙环潜剡x地在室溫下儲(chǔ)存在密封的容器 中避免濕氣進(jìn)入。在替代實(shí)施方案中,獨(dú)立的干燥步驟可能被省略,和微??赡苁窃跓Y(jié)程 序期間干燥的。依照特定的實(shí)施例,封端的微粒可能通過處理在使用之前除去封端劑。封端劑 通常在反應(yīng)之后留在微粒的表面上,但是封端劑的出現(xiàn)可能是不受歡迎的。舉例來說,在 希望以可能的最低有機(jī)污染水平使用微粒的場(chǎng)合,把封端劑從封端的微粒中除去將是有利 的。在特定的實(shí)施方案中,封端的微??赡鼙惶幚恚钡椒舛藙┑乃桨粗亓坑?jì)減少到大約 2 %以下面,更具體地說按重量計(jì)減少到大約1 %以下,舉例來說,封端劑按重量計(jì)以大約 1. 5-2. 5%出現(xiàn)。在一些實(shí)施例中,封端劑可能被除去提供實(shí)質(zhì)上純的金屬,舉例來說可能 沉積在基體上的實(shí)質(zhì)上純的銀。在特定的實(shí)施方案中,準(zhǔn)確的用來提供納米油墨的金屬可能改變,舉例來說,傳導(dǎo) 性的金屬或傳導(dǎo)性的金屬鹽包括但不限于過渡金屬或過渡金屬鹽,可能使用金、銀、銅、鎳、 鉬、鈀、鐵及其合金。金屬或金屬鹽的確切形式可能改變,取決于選定的溶劑系統(tǒng)。令人想 要的是金屬鹽無需可能造成溶劑蒸發(fā)的不適當(dāng)?shù)募訜峋湍苋芙庠谶x定的溶劑系統(tǒng)中。金屬 鹽的說明性陰離子包括硝酸根、氯離子、溴離子、碘離子、硫氰酸根、氯酸根、亞硝酸根和醋 酸根。倘若得到這份揭示的提示,其它適合用于生產(chǎn)適合使電子成份附著到基體上的納米 油墨的金屬鹽將很容易被原本熟悉這項(xiàng)技術(shù)的人選定。在此使用的封端材料的特定的實(shí)施方案是這樣選定的,即包括所需數(shù)量的封端 齊U,以致該材料的處理不在電子成份和基體之間拙劣地造成由此產(chǎn)生的最終產(chǎn)品或電接 點(diǎn)。舉例來說,封端劑的數(shù)量可能是為提供有低空隙率、高導(dǎo)電率和幾乎沒有或根本沒有間 斷點(diǎn)的接點(diǎn)或聯(lián)結(jié)而選定的。舉例來說,在此揭示的特定的實(shí)施方案利用有選定數(shù)量的封 端劑的封端材料的有利特征在200-300°C的溫度下燒結(jié)程序期間潤濕和粘結(jié)固體表面。在把封端材料用于附著程序的特定實(shí)施例中,封端劑在材料中的重量百分比可能 因封端劑和/或所需接點(diǎn)的類型而改變。舉例來說,有微乎其微的封端劑或干脆沒有封端 劑的材料不可能有效地粘附到硅這樣的基體材料上。不施加可觀的外部壓力使封端劑水平 太低的封端材料所形成的結(jié)構(gòu)燒結(jié)可能很困難。封端劑太多可能也對(duì)由此產(chǎn)生接點(diǎn)產(chǎn)生不 受歡迎的影響。舉例來說,如果封端劑的數(shù)量太高,在燒結(jié)期間有機(jī)物質(zhì)的迅速釋放可能造 成燒結(jié)結(jié)構(gòu)是多孔的和機(jī)械強(qiáng)度低劣的。在使用十六胺(HDA)的實(shí)施例中,封端劑在由此 產(chǎn)生的材料中的水平可能是大約10-14wt. %。在使用其它封端劑的情況下,封端劑的重量 百分比可能改變,說明性的范圍對(duì)于基于嘧啶的封端劑按重量計(jì)大約為1_10%,對(duì)于硫醇 封端劑按重量計(jì)大約為1_15%。在特定的實(shí)施方案中,在此描述的納米材料可能用來提供電子成份(例如,管芯) 和基體之間的電接點(diǎn)。第一個(gè)說明性的方法展示在圖1A-1D中。只是為了舉例說明,展示在 附圖中的電子成份指的是管芯,雖然其它適當(dāng)?shù)碾娮映煞菀部赡苁褂茫旅鎸⑦M(jìn)一步討論。 參照?qǐng)DIA和1B,納米材料110被安排在基體100上。如同在在此使用的那樣,“安排”指的 是將一種材料沉積、涂布、刷涂、油漆、印刷、絲網(wǎng)印刷或以別的方式放到另一種材料或基體 上。用來安排納米材料的確切方法可能改變,而且說明性的方法包括但不限于噴墨印刷、 模板印刷、涂布、刷涂、旋涂、汽相沉積等等。在一些例證中,基體的整個(gè)表面可能都被涂上一層納米材料,一個(gè)或多個(gè)管芯可能被放在預(yù)期的位置而且多余的材料可能稍后被從基體 上除去或蝕刻掉。在其它的實(shí)施例中,納米材料可能僅僅被安排在計(jì)劃中管芯附著部位的 選定區(qū)域。在特定的實(shí)施方案中,納米材料可能在基體上被安排到大約10微米到大約200微 米的厚度,更具體地說大約25微米到大約75微米。納米材料可能是按實(shí)質(zhì)上統(tǒng)一的厚度 安排的,或者特定區(qū)域可能與其它區(qū)域相比厚度有所增加(或減少)。舉例來說,為第一類 型的電子成份附著到基體上選擇第一厚度,為不同類型的電子成份附著到基體上選擇第二 厚度可能是令人想要的。在一些實(shí)施例中,為了在成份的處理期間從基體表面除去任何氧化,在安排染料 之前,可能先將焊劑或其它材料沉積在基體上,說明性的焊劑包括但不限于在此通過引證 將其全部揭示并入的以“Flux Formulation(焊劑配方)”為題的共同轉(zhuǎn)讓的PCT申請(qǐng)第 PCT/US2007/81037號(hào)所描述的那些。然而,在其它的實(shí)施例中,納米材料本身有適當(dāng)?shù)膹幕?體表面除去氧化(或者防止氧化發(fā)生)的性質(zhì),以致不需要焊劑或其它材料。適合連同在此揭示的方法和成套用品一起使用的基體的說明性尺 寸包括但不限 于有大約0. Icm到大約2cm的長度、大約0. Icm到大約2cm的寬度和大約0. 01毫米到大 約0. 5毫米的厚度的那些。用于在此揭示的程序和成套用品的管芯通常包括可能被放在基 體的選定部分上的半導(dǎo)體材料(或其它傳導(dǎo)性材料)。管芯可能是這樣生產(chǎn)的,舉例來說, 使用適當(dāng)?shù)木圃旃に?包括但不限于晶片安裝和半導(dǎo)體管芯切割)提供眾多管芯(每 個(gè)管芯包含一個(gè)或多個(gè)集成電路)??赡苁褂迷诖私沂镜牟牧虾推骷街恼f明性的其它 電子成份包括但不限于銅散熱器、銀或金導(dǎo)線、LED、MEMS和可能附著到電路板或基體上 的其它成份。在安排好納米材料110之后,可以把電子成份120安排在安排好的納米材料110 上(見圖1C)。這樣的安排可能是使用人工安置、自動(dòng)化的撿起和放置設(shè)備或其它適當(dāng)?shù)哪?把電子成份放在印刷電路板上的預(yù)期部位或區(qū)域的裝置。電子成份120通常是在不使用外 力或壓力的情況下放在安排好的納米材料110上的。在燒結(jié)之前,電子成份120可能被適 當(dāng)?shù)乇3峙c納米材料110接觸。在安排好電子成份120之后,整個(gè)組件可能被這樣燒結(jié),以致納米材料110固化, 在電子成份120和基體110之間提供電接點(diǎn)(見圖1D)。在燒結(jié)程序期間,納米材料110的 厚度通常減少。希望燒結(jié)是在提供適當(dāng)?shù)碾娊狱c(diǎn)但是沒有高到可能損壞電子成份的程度的 溫度下完成的。舉例來說,在此描述的納米材料允許在300°C以下的溫度下燒結(jié)提供厚度實(shí) 質(zhì)上一致而且很少有或沒有空穴的電接點(diǎn)。通過使用300°C以下的溫度,潛在的損壞電子 成份的可能性有所減少。燒結(jié)可能是通過對(duì)整個(gè)組件加熱或者將熱量集中在特定的電子成 份-納米材料-基體部位發(fā)生的。在一些實(shí)施例中,整個(gè)器件可能被放在烘箱之中。其它 適合燒結(jié)的器件包括但不限于銅散熱器、銀或金線、LED、MEMS,等等。在一些實(shí)施方案中,燒 結(jié)可能是在大約0. 2-20Mpa(例如,大約5MPa)的壓力下完成的。在特定的實(shí)施例中,該組件可能是在選定的時(shí)間周期里使用選定的溫度曲線圖燒 結(jié)的。燒結(jié)的溫度曲線圖可能是線性的、階梯狀的或其它適當(dāng)?shù)臏囟惹€圖。舉例來說,在 燒結(jié)步驟期間,該溫度可能在第一燒結(jié)溫度和第二燒結(jié)溫度之間循環(huán)多次。作為燒結(jié)的結(jié) 果,電子組件150 (圖1D)被生產(chǎn)出來,其中該組件包括電子成份120、基體110和它們之間的電接點(diǎn)140。該電子組件可能經(jīng)受進(jìn)一步的處理,包括但不限于將追加的電子成份安置在 該基體上、加熱、干燥、進(jìn)一步燒結(jié)和其它在電子器件(例如,印刷電路板)的生產(chǎn)中普遍實(shí) 現(xiàn)的處理步驟。在特定的實(shí)施例中,在生產(chǎn)該組件期間,可能實(shí)現(xiàn)一個(gè)或多個(gè)干燥步驟。干燥可能用來,舉例來說,在燒結(jié)步驟之前除去溶劑和表面活性劑。干燥可能是把管芯安置在基體上 之前或把管芯安置在基體上之后完成的。舉例來說,參照?qǐng)D2A-2E,電子組件可能是通過把 納米材料220安排在基體210上生產(chǎn)的。這樣的安排可能是使用在此揭示的任何說明性方 法或其它適當(dāng)?shù)姆椒ㄟM(jìn)行的。雖然沒有展示,但是基體可能是在安置以230展示的電子成 份之前干燥的。電子成份230可能被安排在納米材料220上(見圖2C)。電子成份-納米 材料-基體組件可能非必選地在適當(dāng)?shù)臏囟认率褂眠m當(dāng)?shù)难b置干燥的(見圖2D)。然后,組 件240可能是在燒結(jié)溫度下燒結(jié)提供燒結(jié)的組件250。在特定的實(shí)施例中,干燥溫度可能是從大約5°C變化到大約200°C,更具體地說從 大約120°C到大約160°C,而且通常低于燒結(jié)溫度。熱吹風(fēng)器、烘箱、IR燈、加熱板和其它能 提供熱量的裝置可能用來干燥該成份。在一些實(shí)施例中,該組件可能是先在烘箱中在第一 溫度下干燥,然后在同一烘箱中在第二溫度下燒結(jié)。在其它的實(shí)施例中,干燥可能是在低于 大氣壓力的壓力下完成的。在一些實(shí)施例中,可能完成兩個(gè)或多個(gè)干燥步驟。舉例來說,第 一干燥步驟可能是在第一溫度下完成的,例如,該基體可能是在把電子成份安置在基體上 之前先被干燥,而后在高于或低于第一干燥步驟的溫度的第二溫度下實(shí)施第二干燥步驟。在特定的實(shí)施方案中,通過干燥和燒結(jié)該電子組件,在燒結(jié)的納米材料中可能存 在少量的空隙或?qū)嵸|(zhì)上沒有空隙。在納米材料中形成空隙能降低電接點(diǎn)的整體完整性和導(dǎo) 致不佳的性能。在一些實(shí)施例中,低于大氣壓力的壓力可能用來進(jìn)一步減少可能形成空隙 的可能性。某些特定的實(shí)施例將在下面更詳細(xì)地描述,為的是進(jìn)一步舉例說明在此描述的技 術(shù)的一些新奇的特征。實(shí)施例1包含封端銀微粒的納米銀粉漿是依照美國專利申請(qǐng)第11/462,089號(hào)的描述制備 的。扼要地說,銀粉漿的組成是有數(shù)量范圍從0到15wt. %的十六胺封端劑的80wt. %納米 銀粉。丁基卡必醇被用作溶劑(在粉漿中以19. 5wt. %存在),而且表面活性劑BYK163 (在 粉漿中以0. 5wt. % )也存在。該組合物先在高速混合器SpeedMixer DAC 150FVZ-K中以 2500轉(zhuǎn)/分鐘的轉(zhuǎn)速混合1分鐘,然后在來自EXAKT的3-輥碾磨機(jī)中磨細(xì)。由此產(chǎn)生的材 料用來潤濕和在燒結(jié)處理期間在200-300°C的溫度下粘結(jié)固體表面。使用有不同數(shù)量的十六胺封端劑的納米銀粉完成的實(shí)驗(yàn)表明不包含或包含最小 量的封端劑的納米材料不粘附到硅或任何其它材料上。不施加相當(dāng)大的外部壓力,它也無 法燒結(jié)成密集的結(jié)構(gòu)。使用有封端劑含量高(舉例來說,IOwt. %以上)的納米銀粉完成的 實(shí)驗(yàn)也提供并非需要的結(jié)果。在封端劑含量高的情況下,有機(jī)物質(zhì)在燒結(jié)期間的迅速釋放 可能導(dǎo)致燒結(jié)結(jié)構(gòu)是多孔的和機(jī)械性能差。通過實(shí)驗(yàn)人們發(fā)現(xiàn)對(duì)于十六胺(HAD)封端的納米銀粉,提供令人想要的性質(zhì)的令 人想要的封端劑數(shù)量以封端的納米銀粉的重量為基礎(chǔ)在大約1. 5-2. 5wt. %的范圍內(nèi)。實(shí)施例2
制備粉漿,該粉漿有下列成份70wt. %納米銀粉(基于封端的納米銀粉的重量以2wt. %HDA封端的)、15wt. %丁基卡必醇、2wt. % 甲苯、0. 75wt. %分散劑 Dysperbyk 163 和 0. 5wt. %潤濕劑 Sylquest AllOOo該粉漿被模板印刷到來自Curamic Electronics的25毫米X 25毫米的氧化鋁直 接鍵合銅(DBC)基體上。模板厚度是150微米而開口是20X20毫米。有濺射的鎳/金金 屬化層的15X15毫米的硅管芯被放在銀印層的表面上。該組件是依照下列條件處理的在 50°C干燥5分鐘,然后在140°C干燥30分鐘,最后在300°C和5MPa的壓力下燒結(jié)2分鐘。所形成的接點(diǎn)用X光(見圖3,管芯附著在銅散熱片上的X光照片)和用橫截面的 SEM觀察(見圖4,展示納米銀接點(diǎn)的橫截面)對(duì)空隙進(jìn)行考核。沒有觀察到空隙。銀接點(diǎn)的可靠性是在溫度在-50°C和+125°C之間的熱沖擊試驗(yàn)中考核的。用納米 銀粉漿形成的接點(diǎn)成功地通過了 700個(gè)周期的測(cè)試。實(shí)施例3包含封端金微粒的納米金粉漿可以依照美國專利申請(qǐng)第11/462,089號(hào)的描述制 備。該粉漿可能包括用按重量計(jì)大約1-2%的封端劑封端的金微粒。封端劑可能是十六胺、 十二硫醇或其它基于胺或基于硫醇的封端劑。納米金粉漿可能用來把管芯(或其它的電子 成份)附著到基體上。實(shí)施例4包含封端鉬微粒的納米鉬粉漿可以依照美國專利申請(qǐng)第11/462,089號(hào)的描述制 備。該粉漿可能包括用按重量計(jì)大約1-2%的封端劑封端的鉬微粒。封端劑可能是十六胺、 十二硫醇或其它基于胺或基于硫醇的封端劑。納米鉬粉漿可以用來把管芯(或其它的電子 成份)附著到基體上。實(shí)施例5包含封端鈀微粒的納米鈀粉漿可以依照美國專利申請(qǐng)第11/462,089號(hào)的描述制 備。該粉漿可能包括用按重量計(jì)大約1-2%的封端劑封端的鈀微粒。封端劑可能是十六胺、 十二硫醇或其它基于胺或基于硫醇的封端劑。納米鈀粉漿可以用來把管芯(或其它的電子 成份)附著到基體上。實(shí)施例6包含封端銅微粒的納米銅粉漿可以依照美國專利申請(qǐng)第11/462,089號(hào)的描述制 備。該粉漿可能包括用按重量計(jì)大約1-2%的封端劑封端的鉬微粒。封端劑可能是十六胺、 十二硫醇或其它基于胺或基于硫醇的封端劑。納米銅粉漿可以用來把管芯(或其它的電子 成份)附著到基體上。在附著程序中,一個(gè)或多個(gè)燒結(jié)和/或干燥步驟可能是在氮?dú)鈿夥?下完成的。實(shí)施例7包含銀微粒和銅微粒的納米銀-納米銅粉漿可以依照美國專利申請(qǐng)第 11/462,089號(hào)的描述制備。該粉漿可能包括用按重量計(jì)大約1-2%的封端劑封端的銀微粒 或封端劑或用按重量計(jì)大約1-2%的封端劑封端的銅微?;騼烧摺7舛藙┛赡苁鞘?、 十二硫醇或其它基于胺或基于硫醇的封端劑。納米銀_納米銅粉漿可以用來把管芯(或其 它的電子成份)附著到基體上。納米銀-納米銅微??梢苑謩e按1 1、2 1、1 2的比 例或介于這些比例之間的任何比例存在。在附著程序中,一個(gè)或多個(gè)燒結(jié)和/或干燥步驟可能是在氮?dú)鈿夥障峦瓿傻摹?shí)施例8包含銀微粒和金微粒的納米銀-納米金粉漿可以依照美國專利申請(qǐng)第 11/462,089號(hào)的描述制備。該粉漿可能包括用按重量計(jì)大約1-2%的封端劑封端的銀微粒 或用按重量計(jì)大約1-2%的封端劑封端的金微?;騼烧?。封端劑可能是十六胺、十二硫醇或 其它基于胺或基于硫醇的封端劑。納米銀_納米金粉漿可以用來把管芯(或其它的電子成 份)附著到基體上。納米銀-納米金微??赡芊謩e按1 1、2 1、1 2的比例或介于這 些比例之間的任何比例存在。實(shí)施例9包含銀微粒和鉬微粒的納米銀-納米鉬粉漿可以依照美國專利申請(qǐng)第 11/462,089號(hào)的描述制備。該粉漿可能包括用按重量計(jì)大約1-2%的封端劑封端的銀微粒 或用按重量計(jì)大約1-2%的封端劑封端的鉬微?;騼烧?。封端劑可能是十六胺、十二硫醇或 其它基于胺或基于硫醇的封端劑。納米銀_納米金粉漿可以用來把管芯(或其它的電子成 份)附著到基體上。納米銀-納米鉬微??赡芊謩e按1 1、2 1、1 2的比例或介于這 些比例之間的任何比例存在。實(shí)施例10包含銀微粒和鈀微粒的納米銀-納米鈀粉漿可以依照美國專利申請(qǐng)第 11/462,089號(hào)的描述制備。該粉漿可能包括用按重量計(jì)大約1-2%的封端劑封端的銀微粒 或用按重量計(jì)大約1-2%的封端劑封端的鈀微?;騼烧?。封端劑可能是十六胺、十二硫醇或 其它基于胺或基于硫醇的封端劑。納米銀-納米金的粉漿可以用來把管芯(或其它的電子 成份)附著到基體上。納米銀-納米鈀的微??赡芊謩e按1 1、2 1、1 2的比例或介 于這些比例之間的任何比例存在。實(shí)施例11包含銀微粒、銅微粒和鈀微粒的納米銀_納米銅_納米鈀粉漿可以依照美國專利 申請(qǐng)第11/462,089號(hào)的描述制備。該粉漿可能包括用按重量計(jì)大約1-2%的封端劑封端的 銀微粒,或用按重量計(jì)大約1-2%的封端劑封端的銅微?;蛴冒粗亓坑?jì)大約1-2%的封端 劑封端的鈀微粒或所有的三種微粒。封端劑可能是十六胺、十二硫醇或其它基于胺或基于 硫醇的封端劑。納米銀_納米銅_納米鈀粉漿可以用來把管芯(或其它的電子成份)附著 到基體上。納米銀-納米銅-納米鈀微??赡芊謩e按1 1 1、1 2 1,1 1 2的 比例或介于這些比例之間的任何比例存在。在附著程序中,一個(gè)或多個(gè)燒結(jié)和/或干燥步 驟可能是在氮?dú)鈿夥障峦瓿傻?。?shí)施例12包含銀微粒、金微粒和鈀微粒的納米銀_納米金_納米鈀粉漿可以依照美國專利申請(qǐng)第11/462,089號(hào)的描述制備。該粉漿可能包括用按重量計(jì)大約1-2%的封端劑封端的 銀微?;蛴冒粗亓坑?jì)大約1-2%的封端劑封端的金微?;蛴冒粗亓坑?jì)大約1-2%的封端劑 封端的鈀微粒或所有的三種微粒。封端劑可能是十六胺、十二硫醇或其它基于胺或基于硫 醇的封端劑。納米銀_納米金_納米鈀粉漿可以用來把管芯(或其它的電子成份)附著到 基體上。納米銀_納米金-納米鈀的微??赡芊謩e按1 1 1、1 2 1、1 1 2的 比例或介于這些比例之間的任何比例存在。
實(shí)施例13包含銀微粒、鉬微粒和鈀微粒的納米銀_納米鉬_納米鈀粉漿可以依照美國專利申請(qǐng)第11/462,089號(hào)的描述制備。該粉漿可能包括以按重量計(jì)大約1-2%的封端劑封端的 銀微?;蛞园粗亓坑?jì)大約1-2%的封端劑封端的鉬微?;蛞园粗亓坑?jì)大約1-2%的封端劑 封端的鈀微?;蛩械娜N微粒。封端劑可能是十六胺、十二硫醇或其它基于胺或基于硫 醇的封端劑。納米銀_納米鉬_納米鈀粉漿可以用來把管芯(或其它的電子成份)附著到 基體上。納米銀-納米鉬-納米鈀微??赡芊謩e按1 1 1、1 2 1、1 1 2的比 例或介于這些比例之間的任何比例存在。實(shí)施例14包含銀微粒、金微粒和銅微粒的納米銀_納米金_納米銅粉漿可以依照美國專利 申請(qǐng)第11/462,089號(hào)的描述制備。該粉漿可能包括以按重量計(jì)大約1-2%的封端劑封端的 銀微粒或以按重量計(jì)大約1-2%的封端劑封端的金微?;蛞园粗亓坑?jì)大約1-2%的封端劑 封端的銅微粒或所有的三種微粒。封端劑可能是十六胺、十二硫醇或其它基于胺或基于硫 醇的封端劑。該納米銀-納米金-納米銅粉漿可以用來把管芯(或其它電子成份)附著到 基體上。納米銀-納米金-納米銅微粒可以分別按1 1 1、1 2 1、1 1 2的比 例或介于這些比例之間的任何比例存在。在附著程序中,一個(gè)或多個(gè)燒結(jié)和/或干燥步驟 可能是在氮?dú)鈿夥障峦瓿傻?。得到這份揭示的提示,熟悉這項(xiàng)技術(shù)的人將認(rèn)識(shí)到這些實(shí)施例的各種不同的組成 部分可以與其它實(shí)施例的各種不同的組成部分交換或用其它實(shí)施例的各種不同的組成部 分取代。雖然特定的特征、方面、實(shí)施例和實(shí)施方案已經(jīng)在上面予以描述,但是熟悉這項(xiàng)技 術(shù)的人在得到這份揭示的提示之后將很容易識(shí)別所揭示的這些說明性的特征、方面、實(shí)施 例和實(shí)施方案的補(bǔ)充、取代、修改和變更。
權(quán)利要求
一種使管芯附著到基體上的方法,該方法包括將封端的納米材料安排在基體上;將管芯安排在安排好的封端納米材料上;干燥安排好的封端納米材料和安排好的管芯;以及在300℃或更低的溫度下使經(jīng)過干燥的安排好的管芯和經(jīng)過干燥的封端納米材料燒結(jié)把管芯附著到基體上。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的方法,其中封端的納米材料包括用封端劑封端的銀微粒,其中封 端劑基于封端銀微粒的重量以大約IOwt. %到大約15wt. %的比例出現(xiàn)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2的方法,進(jìn)一步包括在將封端的銀微粒安排在基體上之前先將封端 的銀微粒分散在溶劑中。
4.根據(jù)權(quán)利要求2的方法,進(jìn)一步包括在燒結(jié)步驟期間把封端劑從封端銀微粒中除去。
5.根據(jù)權(quán)利要求1的方法,其中封端的納米材料包括封端的金屬微粒,其中封端金屬 微粒的金屬選自金、銀、銅、鎳、鉬、鈀、鐵及其合金。
6.根據(jù)權(quán)利要求1的方法,其中干燥和燒結(jié)步驟是在300°C或更低的溫度完成的。
7.根據(jù)權(quán)利要求1的方法,其中燒結(jié)步驟是在氮?dú)鈿夥罩型瓿傻摹?br> 8.根據(jù)權(quán)利要求8的方法,其中氮?dú)鈿夥仗峁?shí)質(zhì)上等于大氣壓的壓力。
9.根據(jù)權(quán)利要求8的方法,其中干燥步驟是在小于大氣壓的壓力下完成的。
10.一種器件,其中包括基體;安排在基體上的管芯;以及管芯和基體之間的電接點(diǎn), 該電接點(diǎn)包括在300°C或更低的溫度下燒結(jié)提供基體和管芯之間的電耦合的納米材料。
11.根據(jù)權(quán)利要求10的器件,其中基體是印刷電路板,而納米材料包含封端的銀微粒。
12.根據(jù)權(quán)利要求11的器件,其中封端的銀微粒在形成接點(diǎn)之前基于納米材料(封端 銀微粒)的重量包含大約l_3wt. %的封端劑。
13.根據(jù)權(quán)利要求10的器件,其中納米材料包含金屬微粒,其中金屬微粒的金屬選自 金、銀、銅、鎳、鉬、鈀、鐵及其合金。
14.根據(jù)權(quán)利要求10的器件,其中電接點(diǎn)在管芯和基體之間有實(shí)質(zhì)上統(tǒng)一的厚度。
15.根據(jù)權(quán)利要求10的器件,其中電接點(diǎn)實(shí)質(zhì)上是無空隙的。
16.一種生產(chǎn)電接點(diǎn)的成套用品,該成套用品包括納米材料,該納米材料由基于納米材料的重量包含大約IOwt. %到大約15wt. %的封 端劑的封端金屬微粒組成;使用納米材料在基體和安排在基體上的管芯之間提供電接點(diǎn)的指令。
17.根據(jù)權(quán)利要求16的成套用品,進(jìn)一步包括與納米材料一起使用的管芯。
18.根據(jù)權(quán)利要求17的成套用品,進(jìn)一步包括與管芯和納米材料一起使用的基體。
19.根據(jù)權(quán)利要求18的成套用品,其中基體是印刷電路板。
20.一種促成管芯和基體電耦合的方法,該方法包括提供對(duì)在300°C或更低的溫度下 納米材料燒結(jié)之后在管芯和基體之間提供電接點(diǎn)來說有效的納米材料。
21.根據(jù)權(quán)利要求20的方法,其中納米材料對(duì)在低于大氣壓的壓力下燒結(jié)之后在管芯 和基體之間提供電接點(diǎn)是有效的。
22.根據(jù)權(quán)利要求21的方法,其中納米材料包含封端的銀微粒,該封端的銀微?;诜舛算y微粒的重量有大約IOwt. %到大約15wt. %的封端劑。
23.根據(jù)權(quán)利要求21的方法,其中納米材料包含金屬微粒,其中金屬微粒的金屬選自 金、銀、銅、鎳、鉑、鈀、鐵及其合金。
24.根據(jù)權(quán)利要求23的方法,其中金屬微粒是用選自硫醇和胺的封端劑封端的。
全文摘要
這項(xiàng)發(fā)明揭示一些附著方法和使用這樣的方法生產(chǎn)的器件。在特定的實(shí)施例中,該方法包含將封端的納米材料安排在基體上,將管芯安排在安排好的封端納米材料上,干燥安排好的封端納米材料和安排好的管芯,以及在300℃或更低的溫度下使經(jīng)過干燥的安排好的管芯和經(jīng)過干燥的封端納米材料燒結(jié)把管芯附著到基體上。還描述了使用該方法生產(chǎn)的器件。
文檔編號(hào)H01L23/52GK101803016SQ200880107504
公開日2010年8月11日 申請(qǐng)日期2008年7月18日 優(yōu)先權(quán)日2007年7月19日
發(fā)明者A·利福頓, B·思恩赫, M·T·瑪克茲, M·鮑瑞赫達(dá), N·德賽, O·卡薩列夫 申請(qǐng)人:弗賴斯金屬有限公司
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