用于制造金屬粉末的方法與流程

本發(fā)明涉及一種用于制造金屬粉末的方法，以及根據(jù)該方法制造的金屬粉末。

背景技術(shù)：

燒結(jié)接頭提供了焊接接頭的替代品。形成燒結(jié)接頭的典型方法包括將金屬粉末(通常為粉末壓塊的形式)放置在待接合的兩個工件之間，然后燒結(jié)該金屬粉末。由此引起的金屬原子的原子擴散形成兩個工件之間的結(jié)合。

金屬納米粉末已被用于形成電子工業(yè)中的燒結(jié)接頭，并且被認(rèn)為是無鉛焊接的有用替代品。納米材料和相應(yīng)粒狀材料之間的不同行為被認(rèn)為是由于納米材料具有較高的表面積與體積之比。

含銀納米顆粒的燒結(jié)粉末是已知的。由銀納米顆粒的原子擴散形成的燒結(jié)接頭可以在比粒狀材料的熔融溫度顯著低的溫度下進行處理，并且還可用于高溫應(yīng)用。諸如高溫穩(wěn)定性、高導(dǎo)電性和導(dǎo)熱性以及良好的機械性能的潛在優(yōu)勢使這種燒結(jié)粉末成為管芯連接應(yīng)用的有前途的候選者。然而，這種燒結(jié)粉末的燒結(jié)溫度，對于大多數(shù)電子應(yīng)用的有效利用來說仍然過高。

燒結(jié)溫度可以通過在燒結(jié)過程中施加外部壓力而降低。銀膏的壓力輔助低溫?zé)Y(jié)已被證明是回流焊接的一種可行的替代以作為管芯連接方法。高壓的應(yīng)用已經(jīng)顯示出顯著降低燒結(jié)溫度，而用于管芯連接的所需特性可以相對快的速率來實現(xiàn)，使得在幾分鐘內(nèi)形成燒結(jié)接頭。然而，大的外部壓力使得方法的自動化困難。此外，大的外部壓力的施加會導(dǎo)致對工件的損壞。

已知分配焊膏用于各種應(yīng)用，但當(dāng)波峰焊或絲網(wǎng)印刷不可能時主要是作為一種替代。焊膏可以在各種表面貼裝應(yīng)用中分配在印刷電路板、集成電路封裝和電元件連接器上。錫膏的典型問題包括：滴漏、跳點和點膠不一致。軟硬焊料通常在電子行業(yè)中用于管芯連接和點膠。軟焊料在熱循環(huán)條件下容易疲勞失效。另一方面，硬焊料和玻璃基質(zhì)復(fù)合材料用于使設(shè)備能于更高結(jié)溫運行，但是其較高的彈性模量和處理溫度可在設(shè)備中產(chǎn)生高的機械應(yīng)力，并且這些材料還具有相對低的導(dǎo)熱性和導(dǎo)電性。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是解決與現(xiàn)有技術(shù)相關(guān)的問題中的至少一些或為此至少提供一種商業(yè)上可接受的替代的解決方案。

在第一方面，本發(fā)明提供了一種用于制造金屬粉末的方法，包括：

提供堿性金屬鹽溶液；

使該堿性金屬鹽溶液與還原劑接觸以從其中沉淀出金屬粉末；以及

從溶劑中回收所沉淀的金屬粉末。

除非明確有相反的指示，如本文所定義的各個方面或?qū)嵤┓桨缚膳c任何其他(多個)方面或(多個)實施方案進行組合。特別是，任何指示為優(yōu)選或有利的特征可與任何指示為優(yōu)選或有利的其他特征相結(jié)合。

本文所用術(shù)語“燒結(jié)粉末”可包括能夠形成燒結(jié)接頭的粉末。燒結(jié)接頭由放置在待接合的兩個工件之間的金屬顆粒的原子擴散形成。術(shù)語“燒結(jié)粉末”可包括粒狀物。燒結(jié)粉末可包括規(guī)則形狀的顆粒(如，例如球)或不規(guī)則形狀的顆粒(如，例如晶須、板、棒或薄片)。

本文所用術(shù)語“封端劑”可包括這樣一種物種，當(dāng)其存在于金屬顆粒表面上時，其減少金屬顆粒的附聚，在粉末生產(chǎn)過程中能進行粒度控制，并減少顆粒表面氧化或其他污染。

本發(fā)明人出乎意料地發(fā)現(xiàn)，根據(jù)該方法制造的金屬粉末可顯示出大于2g/cm³，典型地大于3g/cm³，更典型地3.5～5.5g/cm³的振實密度。減小振實密度會導(dǎo)致增加的顆粒聚集。因此，通過本文中所描述的方法制造的粉末易于處理，并且可用于形成精細線路。減小振實密度可能會導(dǎo)致不利的非緊湊而多孔的燒結(jié)接頭。振實密度可通過使用振實密度計以標(biāo)準(zhǔn)程序來測量。

金屬粉末的粒度通常是微米級，并會表現(xiàn)出提供特別有利的燒結(jié)特性的粒度分布。例如，粉末通常顯示出500nm至10μm的D50。D50可通過使用動態(tài)光散射法或激光散射法用粒度分析儀進行測定。有利的是，構(gòu)成粉末的大多數(shù)顆粒具有100nm到50μm，優(yōu)選100nm至30μm的最長尺寸。通常，基本上所有構(gòu)成粉末的顆粒都具有這些范圍內(nèi)的最長尺寸。當(dāng)顆粒是球形時，最長尺寸將是球的直徑。

由金屬粉末顯示出的大小，粒度和形狀分布以及堆積密度值的組合可以使粉末特別有效地在例如高密度、低孔隙率的燒結(jié)金屬接頭的制造中用作燒結(jié)粉末。這種接頭可以擴展工業(yè)和汽車應(yīng)用所需的現(xiàn)代動力模塊的功率和熱循環(huán)性能。

本發(fā)明人已出乎意料地發(fā)現(xiàn)，根據(jù)本發(fā)明的方法制造的粉末可以在相對低的溫度下，只需施加非常低的壓力，典型地基本上無壓力進行燒結(jié)。其結(jié)果是，使用金屬粉末在工件之間形成的燒結(jié)接頭可減少工件的損傷發(fā)生。另外，由于不需要施加高壓力，燒結(jié)接頭的形成可簡化，并且可更容易實現(xiàn)自動化。此外，相對于納米尺度的顆粒，金屬顆粒的附聚可通過僅使用少量封端劑而得以避免。因此，相對于僅包括納米尺度顆粒的燒結(jié)粉末，包含在所得燒結(jié)接頭中的殘余有機物的量減少，從而改善了接頭的機械性能。

堿性金屬鹽溶液一般是水溶液，并且通常表現(xiàn)出大于7，更典型地大于約7.5，甚至更優(yōu)選約8的pH。高pH值可由含金屬的氫氧化物例如氫氧化鈉的存在提供。或者，或此外，高pH值可由有機叔堿例如三乙胺的存在提供。

特別合適的金屬鹽溶液是一種金屬硝酸鹽溶液。金屬硝酸鹽溶液的例子包括例如硝酸銀溶液和硝酸銅溶液。金屬硝酸鹽溶液可以包含表面活性劑，例如DAXAD。

構(gòu)成金屬粉末的金屬顆?？扇及嗤慕饘??；蛘?，一些顆粒可包含不同的金屬。此外，個別顆粒可包含兩種或更多種不同的金屬。本文所用術(shù)語“金屬”可包括合金或核-殼結(jié)構(gòu)。因此，顆?？砂环N或多種金屬的一種或多種合金或核-殼結(jié)構(gòu)。

顆粒的形狀使得所得金屬粉末為球形的、多面的、不規(guī)則的、片狀的或兩種或更多種這些形狀的組合。

所沉淀的金屬粉末可通過例如過濾和/或傾析和/或離心分離從溶劑中回收。然后可使過濾的和/或傾析的和/或離心分離的金屬粉末經(jīng)受例如洗滌和/或干燥。

還原劑優(yōu)選包含肼、甲醛和硼氫化物中的一種或多種。這樣的還原劑對于提供所得金屬粉末的良好粒度分布和振實密度值特別有效。在這方面，包含肼和氫氧化物的組合的還原劑是特別優(yōu)選的。這是出乎意料的，因為按本領(lǐng)域的理解，肼的使用通常導(dǎo)致納米尺度顆粒的形成。不受理論的束縛，可以認(rèn)為，氫氧化物的存在與肼組合，并且在反應(yīng)介質(zhì)中(初始)不存在任何封端劑，會減慢反應(yīng)速率，并通過奧斯特瓦爾德熟化過程增強較大顆粒的生長，從而導(dǎo)致具有良好粒度分布的微米尺度顆粒而不是納米尺度顆粒的形成。進一步認(rèn)為，延遲加入封端劑(見下文)將導(dǎo)致顆粒聚集的良好粒度分布。合適的還原劑的例子包括例如水合肼、堿性福爾馬林溶液和硼氫化鈉。

優(yōu)選的是，該方法進一步包括在使該堿性金屬鹽溶液與該還原劑接觸之后，使該堿性金屬鹽溶液與封端劑接觸。換句話說，封端劑優(yōu)選在還原劑已被添加到溶液中之后，但在所沉淀的金屬顆粒從溶劑中回收之前添加。封端劑可至少部分地涂覆在構(gòu)成金屬粉末的顆粒的表面上，并因此可有助于減少顆粒的不受控制的附聚。高程度的不受控制的附聚是不利的，因為它會降低振實密度，并會導(dǎo)致非緊湊而多孔的燒結(jié)接頭。封端劑的使用可有助于避免金屬的降解，例如因金屬暴露于空氣而造成的損害。此外，在添加還原劑之后添加封端劑可有助于產(chǎn)生良好的粒度分布和振實密度值。封端劑優(yōu)選在還原劑之后至少1秒，更優(yōu)選在還原劑之后至少2秒，甚至更優(yōu)選2～600秒，還更優(yōu)選3～120秒再與溶液接觸。在一個特別優(yōu)選的實施方案中，封端劑在還原劑之后約5秒再與溶液接觸。

封端劑可以包含例如脂肪酸，以及酯、酰胺、胺、表面活性劑和/或聚合物。封端劑優(yōu)選包含脂肪酸，更優(yōu)選月桂酸、棕櫚酸、硬脂酸、異硬脂酸和油酸中的一種或多種。這種封端劑對于防止構(gòu)成金屬粉末的金屬顆粒的聚集特別有效。

該方法優(yōu)選還包括研磨所回收的沉淀的金屬粉末。這種研磨會導(dǎo)致構(gòu)成金屬粉末的具有平的或“薄片狀”形狀的顆粒的比例增加。例如，該粉末可典型地包含至少10體積％，更典型地20～80體積％的具有薄片狀形狀的顆粒。增加的研磨時間會增加薄片狀顆粒的比例和長寬比。與包含球形的粉末相比，具有這樣的粒度分布并具有高比例薄片狀顆粒的粉末會顯示出增強的緊湊性，并會由此顯示出更有利的燒結(jié)特性。此外，包含這種粉末的膏料會表現(xiàn)出提高的粘度，并因此會更容易處理。此外，具有這種粉末的膏料與僅由球體狀顆粒制成的具有較低的振實密度的膏料相比，由于存在具有合適粒度、長寬比、分布和振實密度的薄片狀顆粒而顯示出增強的對襯底和工件的潤濕行為。潤濕性的提高對于形成兩個工件之間牢固的結(jié)合是非常重要的，所述牢固的結(jié)合因燒結(jié)過程中金屬原子的原子擴散而致。薄片形狀與本文所述的振實密度、粒度和長寬比的分布的組合導(dǎo)致金屬粉末表現(xiàn)出特別有利的燒結(jié)特性。

研磨優(yōu)選使用球磨機進行。球磨機的使用對于增加薄片狀顆粒的比例的同時保持有利的粒度分布和振實密度值是特別有效的。使用氧化鋯珠粒的立式攪拌(attritor)球磨機是合適的球磨機的例子。優(yōu)選的珠粒直徑包括例如0.05mm～2mm，優(yōu)選約0.1mm。

研磨優(yōu)選在脂肪酸，優(yōu)選月桂酸、棕櫚酸、硬脂酸、異硬脂酸和油酸中的一種或多種的存在下；和/或在聚合物，優(yōu)選PEG 400的存在下；和/或在多胺，優(yōu)選三亞乙基四胺的存在下進行。這些物質(zhì)可以在研磨期間用作封端劑，從而用于在研磨期間并在使用之前減少粉末的聚集和/或氧化。

研磨優(yōu)選進行至少30分鐘，優(yōu)選至少90分鐘。增加的研磨時間可以增加具有薄片狀形狀的顆粒的比例。

金屬優(yōu)選包含銀、銅和它們的一種或多種的合金中的一種或多種。這種金屬表現(xiàn)出高的導(dǎo)電性和導(dǎo)熱性，因此當(dāng)粉末用于電子應(yīng)用如管芯連接和微電子封裝時是特別有利的。合適的銀合金包括例如AgSn、AgPd、AuAg、AgCu和AgNi。金屬顆?？砂ㄍ裤y顆粒的核-殼結(jié)構(gòu)，例如涂銀的銅、涂銀的鎳、涂銀的CuNi、涂銀的CuNiZn和涂銀的BN。

當(dāng)顆粒包含銀時，粉末可以有利地表現(xiàn)出如下的粒度分布：3～6μm，優(yōu)選4～5.5μm的D90；和/或0.9～2μm，優(yōu)選1～1.8μm的D50；和/或0.3～0.8μm，優(yōu)選0.5～0.75μm的D10。當(dāng)顆粒包含銅時，粉末可有利地表現(xiàn)出如下的粒度分布：4～15μm，優(yōu)選10～13μm的D90；和/或2～10μm，優(yōu)選4～6μm的D50；和/或0.5～3μm，優(yōu)選1.5～2.5μm的D10。結(jié)合有利的振實密度值，這可使粉末能用于制造高密度和低孔隙率的燒結(jié)接頭。銅顆?？梢允嵌嗝娴?。

在一個特別優(yōu)選的實施方案中，

該金屬包含銀；并且

該還原劑包含肼，

該方法還包括：

在使該堿性金屬鹽溶液與該還原劑接觸之后，使該堿性金屬鹽溶液與油酸封端劑接觸；以及

在油酸封端劑的存在下，使用球磨機研磨所回收的沉淀的金屬粉末至少30分鐘。

通過這種方法制造的金屬粉末顯示出特別有利的顆粒粒度分布和振實密度值，并且可顯示出以上所討論的有利的粒度分布。

當(dāng)金屬包含銅時，該方法優(yōu)選還包括在構(gòu)成粉末的顆粒上施加銀涂層。這種涂銀的銅顆粒以銅顆粒的相對較低成本表現(xiàn)出銀顆粒的高導(dǎo)電性和導(dǎo)熱性。涂銀的銅顆粒優(yōu)選顯示出如下的粒度分布：4～13μm，優(yōu)選9～12μm的D90；和/或1～10μm，優(yōu)選4～5.5μm的D50；和/或0.5～3μm，優(yōu)選2～2.8μm的D10。

施加銀涂層優(yōu)選包括：

從銅顆粒上蝕刻氧化物層；以及

使用電鍍在銅顆粒上施加銀涂層。

這種方法在涂覆銅顆粒時特別有效。在一個實施方案中，蝕刻使用多胺例如三亞乙基四胺來進行，并且電鍍是在溶解于去離子水和檸檬酸中的水溶性銀鹽的存在下進行。在一個替代實施方案中，使用硫酸銨和氫氧化銨的組合，接著用多胺例如三亞乙基四胺處理而進行兩步蝕刻。

該方法優(yōu)選還包括在涂銀顆粒上施加脂肪酸涂層。脂肪酸涂層用作封端劑，從而可用于減少構(gòu)成金屬粉末的金屬顆粒的附聚和/或氧化。

另一方面，本發(fā)明提供了一種制造銅粉末的方法，包括：

提供銅粉末；以及

在聚合物和/或多胺的存在下，使用球磨機研磨該銅粉末。

所得銅粉可主要包含顯示出“薄片狀”形狀的顆粒。所得粉末可具有500nm至10μm的d50值和/或大于2g/cm³的振實密度。聚合物可包含例如PEG 400和/或多胺，例如三亞乙基三胺。

另一方面，本發(fā)明提供了根據(jù)本文所述的方法制造的金屬粉末。

另一方面，本發(fā)明提供了一種金屬粉末，其具有：

500nm至10μm的d50；以及

大于2g/cm³的振實密度，

其中該金屬粉末包含銀、銅和它們的一種或多種的合金中的一種或多種。

由金屬粉末表現(xiàn)出的粒度分布和振實密度值的組合可以使得粉末特別有效地例如在制造高密度、低孔隙率的燒結(jié)金屬接頭中用作燒結(jié)粉末。

金屬粉末可有利地具有低水平的有機物，例如小于5重量％有機物，優(yōu)選小于3重量％有機物，更優(yōu)選小于1重量％有機物，更優(yōu)選小于0.5重量％有機物。(本文中使用的術(shù)語重量％有機物是指通過熱或化學(xué)分析測量的碳的重量％)

金屬粉末可以有利地顯示出低的比表面積(BET)，例如小于1.5m²/g，優(yōu)選小于1m²/g，更優(yōu)選小于0.8m²/g。

另一方面，本發(fā)明提供了一種使用如本文所述的金屬粉末形成的燒結(jié)接頭。這種燒結(jié)接頭可以顯示出特別高的強度和/或特別高的電導(dǎo)率和熱導(dǎo)率。此外，燒結(jié)接頭可在熱沖擊后表現(xiàn)出非常小的剪切強度變化，通?；旧蠜]有剪切強度的變化。

另一方面，本發(fā)明提供了LED(發(fā)光二極管)、MEMS(微機電系統(tǒng))、OLED(有機發(fā)光二極管)、PV電池(光伏電池)、電力電子或聚合物上的印刷電子或其他包括本文所述的燒結(jié)接頭的柔性或可成形襯底。

另一方面，本發(fā)明提供一種燒結(jié)膏，其包含：

如本文所述的金屬粉末；

粘合劑；

溶劑；和

任選的流變改性劑和/或有機銀化合物和/或活化劑和/或表面活性劑和/或潤濕劑和/或過氧化氫或有機過氧化物。

膏料可以是可印刷的和/或可分配的和/或可噴射的和/或可引腳(pin)轉(zhuǎn)移的。膏料可具有特別有利于分配的粘度和流動特性，這意味著膏料可用作焊料的一對一替代品。

與本領(lǐng)域已知的燒結(jié)膏相比，本發(fā)明的燒結(jié)膏在室溫下表現(xiàn)出高的穩(wěn)定性。這意味著不需要燒結(jié)膏的低溫存儲。這是本發(fā)明的燒結(jié)膏的特別重要的優(yōu)點。

通常選擇粘合劑和/或溶劑使得它們能夠在低于燒結(jié)粉末的目標(biāo)燒結(jié)溫度的溫度下從膏料中除去(例如通過蒸發(fā)和/或燒盡)。這可有助于促進金屬顆粒的幾乎完全燒結(jié)。當(dāng)在燒結(jié)期間有機材料保留在接頭中時，會發(fā)生金屬顆粒的不充分燒結(jié)。這會導(dǎo)致弱的燒結(jié)接頭。

粘合劑可以用于將膏料粘合在一起，使得其更容易處理并在所需燒結(jié)接頭的位置精確定位。合適的粘合劑的例子包括但不限于熱塑性聚合物，例如聚(甲基丙烯酸甲酯)、聚酰胺、聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯；或熱固性聚合物，例如聚氨酯、聚氰脲酸酯、環(huán)氧樹脂、聚酰亞胺、三聚氰胺樹脂和雙馬來酰亞胺樹脂。特別優(yōu)選的例子包括羥丙基甲基纖維素、三醋精和聚乙酸乙烯酯。優(yōu)選地，粘合劑包含環(huán)氧基樹脂。環(huán)氧基樹脂可特別有效地將膏料粘合在一起，使得膏料更易于處理并且可更容易在所需燒結(jié)接頭的位置精確定位。此外，環(huán)氧樹脂的使用可導(dǎo)致在燒結(jié)之前形成更牢固的接頭，這意味著在燒結(jié)之前不需要將待接合的工件保持在一起。當(dāng)封端劑包含胺官能團時，環(huán)氧樹脂的使用是特別有利的。在這種情況下，胺用作形成交聯(lián)結(jié)構(gòu)的硬化劑。這可以在燒結(jié)之前產(chǎn)生特別牢固的接頭。

溶劑優(yōu)選包含單萜醇和/或二醇和/或二醇醚，優(yōu)選萜品醇和/或二甘醇單正丁基醚。單萜醇和/或二醇醚可特別有效地將金屬顆粒分散在膏料中，導(dǎo)致金屬顆粒在有機組分的基質(zhì)中均勻分布，具有減少的簇聚集和/或附聚。單萜醇和/或二醇醚的使用可以用于提高燒結(jié)膏料的流動性和印刷能力。

可以加入流變改性劑以控制膏料的粘度。合適的流變改性劑的例子包括但不限于短鏈或長鏈(C＝2～30)羧酸或二羧酸或羥基羧酸，例如月桂酸、硬脂酸、新癸酸、硬脂酸、油酸、草酸、丙二酸、琥珀酸、己二酸、馬來酸、檸檬酸、乳酸，或短鏈或長鏈(C＝2～30)胺，例如丁胺、己胺、辛胺、十二烷基胺、十六烷基胺、Thixcin R和Crayvallac Super，或它們的兩種或更多種的組合。

在燒結(jié)期間，有機銀化合物會分解成金屬銀，這會增加燒結(jié)接頭的導(dǎo)熱性。此外，有機銀化合物的存在增加了膏料對接合界面的潤濕性。有機銀化合物可包含一種或多種短鏈或長鏈羧酸(C＝1～30)，例如硬脂酸銀、棕櫚酸銀、油酸銀、月桂酸銀、新癸酸銀、癸酸銀、辛酸銀、己酸銀、乳酸銀、草酸銀、檸檬酸銀、乙酸銀和琥珀酸銀。在一些實施方案中，可以省略有機銀化合物。

可以加入活化劑以除去可能存在于被印刷的表面上的任何金屬氧化物和/或除去可能存在于燒結(jié)粉末中的任何氧化物。芳基或烷基羧酸可以用作活化劑，例如己二酸、琥珀酸和戊二酸中的一種或多種。

可以將表面活性劑加入到燒結(jié)膏中以幫助將燒結(jié)粉末分散在燒結(jié)膏中。合適的表面活性劑的例子包括但不限于Disperbyk 163、IGEPAL CA-630、月桂基葡糖苷和TritonX 100。

燒結(jié)膏優(yōu)選進一步包含過氧化物。合適的過氧化物的例子包括但不限于過氧化氫或有機過氧化物，例如叔丁基氫過氧化物和叔丁基過氧-2-乙基己酸酯。過氧化物將氧引入到膏料中，這可有助于在管芯連接方法中在管芯區(qū)域之下膏料的燒結(jié)。氧氣還可以使得金屬顆粒在惰性氣氛(例如氮氣氣氛)下燒結(jié)。燒結(jié)膏料優(yōu)選包含至多3重量％的過氧化氫或有機過氧化物，優(yōu)選0.5～2重量％的過氧化氫或有機過氧化物，更優(yōu)選0.7～1.8重量％的過氧化氫或有機過氧化物。優(yōu)選液體過氧化物以控制流變性和銀的沉降。

燒結(jié)膏優(yōu)選包含：

1～15重量％的粘合劑；和/或

1～30重量％的溶劑；和/或

至多5重量％的流變改性劑；和/或

至多10重量％的有機銀化合物；和/或

至多2重量％的活化劑；和/或

至多6重量％的表面活性劑；和/或

至多2重量％的過氧化氫或有機過氧化物。

在這些范圍內(nèi)的粘合劑和/或溶劑含量可有助于提供具有特別理想的流動性和印刷能力的燒結(jié)膏。優(yōu)選地，燒結(jié)膏包含2～8重量％的粘合劑。在一個實施方案中，燒結(jié)膏包含約4.5重量％的粘合劑。優(yōu)選地，燒結(jié)膏包含5～30重量％的溶劑。在一個實施方案中，燒結(jié)膏包含約26重量％的溶劑。燒結(jié)膏可包含0～5重量％的流變改性劑和/或0～2重量％的活化劑和/或0～6重量％的表面活性劑和/或0～2個過氧化氫或有機過氧化物。燒結(jié)膏可包含62～90重量％的燒結(jié)粉末。燒結(jié)粉末可形成燒結(jié)膏的余量。

另一方面，本發(fā)明提供一種燒結(jié)膏，其包含：

如本文所述的金屬粉末；

有機銀化合物；

溶劑；和

任選的活化劑和/或流變改性劑和/或表面活性劑和/或過氧化氫或有機過氧化物。

在燒結(jié)期間，有機銀化合物會分解成金屬銀，這會增加燒結(jié)接頭的導(dǎo)熱性。此外，有機銀化合物的存在增加了膏料對接合界面的潤濕性。有機銀化合物可包含一種或多種短鏈或長鏈羧酸(C＝1～30)，例如硬脂酸銀、棕櫚酸銀、油酸銀、月桂酸銀、新癸酸銀、癸酸銀、辛酸銀、己酸銀、乳酸銀、草酸銀、檸檬酸銀、乙酸銀和琥珀酸銀。在一些實施方案中，可以省略有機銀化合物。

燒結(jié)膏優(yōu)選進一步包含脂肪酸和/或潤濕劑，優(yōu)選一種或多種短鏈或長鏈(C＝2～30)羧酸或二羧酸或羥基羧酸，更優(yōu)選月桂酸、硬脂酸、新癸酸、硬脂酸、油酸、草酸、丙二酸、琥珀酸、己二酸、馬來酸、檸檬酸或乳酸；或短鏈或長鏈(C＝2～30)胺，更優(yōu)選丁胺、己胺、辛胺、十二烷基胺或十六烷基胺；或表面活性劑，更優(yōu)選triton X100、IGEPAL CA-630或月桂基葡糖苷。脂肪酸的存在有助于將膏料粘合在一起。換句話說，脂肪酸的存在避免需要單獨的粘合劑，例如以上所討論的環(huán)氧基樹脂粘合劑。因此，膏料中有機物的總量較少，導(dǎo)致更強的最終接頭。

燒結(jié)膏優(yōu)選進一步包含過氧化物。合適的過氧化物的例子包括但不限于過氧化氫或有機過氧化物，例如叔丁基氫過氧化物和叔丁基過氧-2-乙基己酸酯。過氧化物將氧引入到膏料中，這可有助于在管芯連接方法中在管芯區(qū)域之下膏料的燒結(jié)。氧氣還可以使得金屬顆粒在惰性氣氛(例如氮氣氣氛)下燒結(jié)。燒結(jié)膏料優(yōu)選包含至多3重量％的過氧化氫或有機過氧化物，優(yōu)選0.5～2重量％的過氧化氫或有機過氧化物，更優(yōu)選0.7～1.8重量％的過氧化氫或有機過氧化物。優(yōu)選液體過氧化物以控制流變性和銀的沉降。

燒結(jié)膏可包含成膜劑，例如聚酰胺、聚異丁烯、聚酰胺蠟流變改性劑和蓖麻油基觸變劑。

優(yōu)選地，燒結(jié)膏基本上不含樹脂，更優(yōu)選完全不含樹脂。樹脂的存在會降低銀的導(dǎo)熱性和導(dǎo)電性。溶劑優(yōu)選包含單萜醇和/或二醇和/或二醇醚，更優(yōu)選萜品醇和/或二甘醇單正丁基醚。

燒結(jié)膏優(yōu)選包含：

1～30重量％的溶劑；和/或

至多50重量％的有機銀化合物，優(yōu)選0.1～25重量％，更優(yōu)選0.1～10重量％，甚至更優(yōu)選0.1～9重量％；和/或

至多5重量％的流變改性劑；和/或

至多2重量％的活化劑；和/或

至多6重量％的表面活性劑；和/或

至多2重量％的過氧化氫或有機過氧化物。

燒結(jié)膏可包含0～5重量％的流變改性劑和/或0～2重量％的活化劑和/或0～6重量％的表面活性劑和/或0～2個過氧化氫或有機過氧化物。燒結(jié)粉末可形成燒結(jié)膏的余量。

另一方面，本發(fā)明提供了包含本文所述的金屬粉末和粘合劑的燒結(jié)膜。該膜可以在晶圓級、管芯級、封裝/襯底級和/或模塊級應(yīng)用。這樣的膜可以例如通過將本文所述的燒結(jié)膏印刷到聚酯片材上，加熱該膏料以至少部分地除去溶劑并形成膜，然后從聚酯片材上除去膜而獲得。如本文所述的膜是特別有利的，因為其可以通過在稍微升高的溫度下簡單地將管芯壓到膜上而轉(zhuǎn)移到管芯上。轉(zhuǎn)印的膜是一種替代施用方法，在某些情況下有利地提供。該膜可以形成在聚合物、玻璃、金屬或陶瓷襯底上或直接形成在晶圓上。該膜可以形成在包含聚酯的聚合物襯底上。該膜可以形成在聚合物襯底上，其中該聚合物襯底包含防粘涂層。所述膜可以通過材料的印刷或澆鑄施加所述膏料組合物來制備。該膜可以通過在連續(xù)層中印刷來產(chǎn)生?；蛘?，可以通過印刷來形成該膜以形成離散形狀的陣列。

另一方面，本發(fā)明提供一種管芯連接方法，包括：

(i)將本文所述的燒結(jié)膜放置在管芯和待接合的襯底之間；以及

(ii)燒結(jié)該燒結(jié)膜，

其中該燒結(jié)在不施加壓力的情況下進行。

這種“低壓”或“無壓”燒結(jié)是特別有利的，因為其可使工藝的自動化更簡單。此外，可以減少對工件的損壞。與使用加壓燒結(jié)的方法相比，更多的優(yōu)點包括：更短的管芯放置所需的時間(高UPH)，對于放置的低壓要求(對于處理薄晶圓非常有利)，與商業(yè)管芯接合器的兼容性和在外部加熱設(shè)備中的燒結(jié)(間歇工藝以改善UPH)。

燒結(jié)優(yōu)選在150～400℃的溫度下進行最多120分鐘。這種條件可以導(dǎo)致燒結(jié)膜的特別有效的燒結(jié)，同時避免對工件的損壞。

步驟(i)優(yōu)選包括：

(a)將該燒結(jié)膜施加到管芯上以形成具有管芯側(cè)和燒結(jié)膜側(cè)的組件；以及

(b)使該組件的膜側(cè)與襯底接觸。

這樣的步驟可以使過程的自動化更簡單，并且可以通過例如使用印模來執(zhí)行。

步驟(a)優(yōu)選在15～400℃的溫度和0.1～5MPa的壓力下進行0.1～60秒。這種條件可導(dǎo)致燒結(jié)膜的特別有效的應(yīng)用，同時避免對管芯的損壞。

步驟(b)優(yōu)選在15～400℃的溫度和0.1～40MPa的壓力下進行0.1～60分鐘。這種條件可導(dǎo)致管芯對襯底特別有效的接觸，同時避免對管芯或襯底的損壞。

另一方面，本發(fā)明提供一種管芯連接方法，包括：

(i)將本文所述的燒結(jié)膜放置在管芯和待接合的襯底之間；以及

(ii)燒結(jié)該燒結(jié)膜，

其中，該燒結(jié)在施加0.1～40MPa的壓力的同時進行。

另一方面，本發(fā)明提供一種晶圓接合的方法，包括：

(i)將本文所述的燒結(jié)膜放置在待接合的兩個或更多個晶圓之間；以及

(ii)燒結(jié)該燒結(jié)膜，

其中該燒結(jié)在不施加壓力的情況下進行。

另一方面，本發(fā)明提供了一種將燒結(jié)膜轉(zhuǎn)移到部件的方法，包括：

將本文所述的燒結(jié)膜施加到襯底上，以形成具有燒結(jié)膜側(cè)和襯底側(cè)的組件；

使該組件的燒結(jié)膜側(cè)與部件接觸；

將該組件加熱至50～200℃的溫度；

向所述組件施加1～5MPa的壓力0.1秒～至60分鐘；以及

從該燒結(jié)膜分離該襯底。

襯底可以是聚合物。燒結(jié)膜可以具有與部件基本相同的尺寸。該部件可以是LED。

另一方面，本發(fā)明提供了一種用于管芯連接的連接方法，包括：將本文所述的燒結(jié)膜施加到襯底；將管芯放置在該膜上以形成組件；向該組件施加小于5MPa的壓力；以及在100～400℃的溫度下燒結(jié)該組件0.1秒～60分鐘，施加小于40MPa的壓力?？梢允褂酶鞣N提供適當(dāng)程度的熱以引發(fā)和完成燒結(jié)的方法和設(shè)備，在175～400℃的溫度下以無壓方式進一步燒結(jié)同一組件。

另一方面，本發(fā)明提供了一種用于管芯連接的連接方法，包括：在晶圓的背面上施加本文所述的燒結(jié)膜；切割該晶圓以形成多個管芯；將至少一個管芯放置在襯底上以形成組件；向該組件施加大于1MPa的壓力；以及在100～400℃的溫度下燒結(jié)該組件0.1秒～60分鐘，施加小于40MPa的壓力。可以使用各種提供適當(dāng)程度的熱以引發(fā)和完成燒結(jié)的方法和設(shè)備，在175～400℃的溫度下以無壓方式進一步燒結(jié)同一組件。

另一方面，本發(fā)明提供了一種用于晶圓接合的方法，包括：在晶圓的背面上施加本文所述的燒結(jié)膜；在可燒結(jié)的含Ag膜的晶圓上放置一個或多個相同或不同類型的晶圓以形成組件；向該組件施加大于0.1MPa的壓力；以及在100～400℃的溫度下燒結(jié)該組件0.25秒～120分鐘?？梢允褂酶鞣N提供適當(dāng)程度的熱以引發(fā)和完成燒結(jié)的方法和設(shè)備，在175～400℃的溫度下以無壓方式進一步燒結(jié)同一組件。

另一方面，本發(fā)明提供了一種用于晶圓接合的方法，包括：在晶圓的背面上施加燒結(jié)膜；在含有該燒結(jié)膜的晶圓上放置一個或多個相同或不同類型的晶圓以形成組件；向該組件施加小于40MPa的壓力；并在100～400℃的溫度下燒結(jié)該組件0.25秒～120分鐘?？梢允褂酶鞣N提供適當(dāng)程度的熱以引發(fā)和完成燒結(jié)的方法和設(shè)備，在175～400℃的溫度下以無壓方式進一步燒結(jié)同一組件。

另一方面，本發(fā)明提供了如本文所述的金屬粉末或如本文所述的燒結(jié)膏或膜在選自以下的方法中的用途：管芯連接(例如，晶片到板，晶片到襯底，晶片到散熱片，晶片到固定件)，晶圓對晶圓連接(例如，晶片到散熱片)，反射層印刷，氣密和接近氣密密封(例如用于封裝和周邊密封)，生產(chǎn)互連線(例如電路，焊盤)，半導(dǎo)體器件和襯底中的通路填充，以及覆晶技術(shù)和晶圓凸塊。

另一方面，本發(fā)明提供一種制造燒結(jié)接頭的方法，包括以下步驟：

在待接合的兩個或更多個工件的附近提供如本文所述的金屬粉末或如本文所述的燒結(jié)膏或膜；以及

加熱該金屬粉末或燒結(jié)膏或膜以至少部分地?zé)Y(jié)該金屬。

有利的是，加熱步驟可在大氣壓下進行。金屬粉末或燒結(jié)膏或膜可以在低壓下(通常在1～5MPa下在約175～250℃的溫度下0.1～60秒)放置在工件附近。

加熱步驟優(yōu)選在至少140℃，更優(yōu)選150～350℃，甚至更優(yōu)選160～300℃的溫度下進行。低于140℃的溫度可能不會導(dǎo)致燒結(jié)粉末中顆粒的充分燒結(jié)和/或可能不會導(dǎo)致通過蒸發(fā)和/或燒盡而充分地除去有機物。高于350℃的溫度可能會導(dǎo)致工件損壞。

另一方面，本發(fā)明提供一種制造燒結(jié)膏的方法，包括：

根據(jù)本文所述的方法制備金屬粉末；以及

將該金屬粉末與粘合劑、溶劑和任選的流變改性劑和/或有機銀化合物和/或活化劑和/或過氧化物結(jié)合。

如將理解的，本文公開的方法、粉末、膏料和膜相對于現(xiàn)有技術(shù)具有許多益處。特別地，當(dāng)用膏料印刷時，沒有坍落現(xiàn)象，沒有橋接，印刷沉積物中沒有氣泡，沒有滲出和孔隙堵塞。此外，可以提供80～90μm的膏料高度，具有平坦的沉積物，沒有卷邊且沒有起伏。因此，包括粘合劑(例如樹脂)的膏料的好處包括：

無壓燒結(jié)

標(biāo)準(zhǔn)SMT線的加工能力

平坦和均勻的表面拓?fù)?/p>

管芯剪切強度平均值>15MPa

無界面失效模式

室溫穩(wěn)定性＝最少1個月

熱循環(huán)：可接受的接頭強度高達1000循環(huán)(-40℃至+125℃，10分鐘停留)。

針和噴射可分配

成膜因素

除了上述益處之外，含有有機銀化合物的膏料還具有以下列出的一些其它優(yōu)點：

高管芯剪切強度(15～45MPa)

高導(dǎo)熱性(>100W/mK)

引腳可轉(zhuǎn)換

良好的高熱性能

附圖說明

現(xiàn)在將參考以下非限制性附圖描述本發(fā)明，其中：

圖1顯示Ag1～3型Ag顆粒的粒度分布(PSD)圖。

圖2顯示Ag1～3型Ag顆粒的掃描電子顯微照片(SEM)。

圖3顯示Ag1～3型Ag顆粒的熱重分析(TGA)圖。

圖4顯示Ag1～3型Ag顆粒的差示掃描量熱(DSC)圖。

圖5顯示Cu1～5型Cu顆粒的粒度分布(PSD)圖。

圖6顯示Cu1～5型Cu顆粒的掃描電子顯微照片(SEM)。

圖7顯示涂Ag的AgCu1～5型Cu顆粒的粒度分布(PSD)圖。

圖8顯示涂Ag的AgCu1～5型銀顆粒的掃描電子顯微照片(SEM)。

具體實施方式

現(xiàn)在將參考以下非限制性實施例描述本發(fā)明。

實施例1-Ag微米顆粒類型-1

在化學(xué)過程中，通過攪拌將420g硝酸銀溶解在2100g去離子水中。向其中加入420g DMF并連續(xù)攪拌。向該溶液中同時加入兩種單獨的溶液，(1)325g三乙胺與460g甲醛的混合物，和(2)30g氫氧化鈉在200g去離子水中的溶液。然后立即加入新鮮制備的油酸鈉溶液(將6.3g油酸加入到1.3g氫氧化鈉在200g水中的溶液中)。將混合物攪拌1小時，然后過濾粉末，用水和丙酮洗滌，直至濾液的pH為中性。然后將粉末在烘箱中在70℃下干燥8小時。

隨后是機械過程，其中將200g干燥的粉末在250g甲苯和4g油酸的溶液中攪拌30分鐘，然后使用立式攪拌球磨機，使用尺寸為0.1mm的氧化鋯珠粒機械處理4.5小時。然后將其用丙酮洗滌以將珠粒與粉末分離并使其沉降。通過傾析溶劑收集粉末。將其用丙酮洗滌以除去額外的有機物。然后將粉末在烘箱中在70℃下干燥8小時。

實施例2和3-Ag微米顆粒類型-2和3

在化學(xué)過程中，通過攪拌將420g硝酸銀溶解在1500g去離子水中。向其中加入89g氫氧化鈉在400g去離子水中的溶液，得到棕色非均質(zhì)溶液。向反應(yīng)混合物中加入126g水合肼在1890g去離子水中的溶液，然后加入新鮮制備的油酸鈉溶液(將6.3g油酸加入到1.3g氫氧化鈉在210g水中的溶液中)。將混合物攪拌1小時，之后過濾粉末，用水和丙酮洗滌，直到濾液的pH為中性。然后將粉末在烘箱中在70℃下干燥8小時。

隨后是機械過程，其中將200g干燥的粉末在200g甲苯和4g油酸的溶液中攪拌30分鐘，然后使用立式攪拌球磨機，使用尺寸為0.1mm的氧化鋯珠粒機械處理(a)4.5小時，以產(chǎn)生Ag-微米顆粒類型-2或(b)9小時，以產(chǎn)生Ag-微米顆粒類型-3。然后將其用丙酮洗滌以將珠粒與粉末分離并使其沉降。通過傾析溶劑收集粉末。將其用丙酮洗滌以除去額外的有機物。然后將粉末在烘箱中在70℃下干燥8小時。

實施例4-多面銅微米顆粒類型Cu 2的制備

通過攪拌30分鐘，將1140g硝酸銅(II)三水合物溶解在1550g含有6.9g表面活性劑(DAXAD)的去離子水中。將反應(yīng)混合物保持在具有電子溫度計的熱板上。將1380mL 30％的氨溶液加入到上述溶液中直至pH變?yōu)?。將溶液攪拌10分鐘。溫度設(shè)定為70℃。達到所需溫度后，以每分鐘30mL的速率加入1970mL 60％的水合肼，并連續(xù)攪拌30分鐘。為了減少泡騰，每隔一段時間加入最少量的乙醇。溫度設(shè)定在85℃。達到溫度后，將溶液攪拌2.5小時。使粉末沉降并通過傾析上清液收集粉末。將其用水和丙酮洗滌并在50℃的形成氣體(90～95％的氮氣:5～10％的氫氣)環(huán)境中烘干8小時。

實施例5～7-薄片狀銅微米顆粒類型Cu 3～5的制備

將500g細碎的銅粉(Cu 1)加入到300g蒸餾水、25g PEG 400、2.25g三亞乙基四胺的溶液中。將其充分混合以獲得均勻的混合物，并完全轉(zhuǎn)移到具有2.2Kg尺寸為1.6mm的氧化鋯珠粒的立式攪拌球磨機中。繼續(xù)研磨(a)45分鐘，以獲得Cu 3，(b)1小時，以獲得Cu 4，(c)2小時，以獲得Cu 5。在機械加工之后，將混合物與珠粒一起取出到燒杯中，用水將銅薄片與珠粒分離。用水和丙酮混合物洗滌，直到藍色上清液消失，然后用丙酮洗滌。在50℃下在形成氣體(90～95％的氮氣:5～10％的氫氣)環(huán)境中干燥銅薄片，以避免其氧化。

實施例8-球形AgCu：AgCu 1型

Ag涂覆方法：將1Kg細碎的商業(yè)銅粉(Cu 1)加入到2Kg去離子水中。向其中加入50g PEG-400，將混合物充分?jǐn)嚢?0分鐘，得到均勻的形式。在不斷攪拌下將上述漿液加入到3L三亞乙基四胺中。將該混合物攪拌1.5小時。將10Kg冰冷的水加入到反應(yīng)器中。然后將其再攪拌15分鐘。將220g硝酸銀和660g檸檬酸溶解在5Kg蒸餾水中，并在不斷攪拌下緩慢加入到上述反應(yīng)混合物中(在約20分鐘內(nèi))。完全加入后，將反應(yīng)混合物再攪拌1小時。反應(yīng)完成后，使混合物沉降，將上清液藍色溶液傾析并沉淀，用水洗滌AgCu直至上清液完全無色，然后用丙酮洗滌。將粉末在50～60℃的烘箱中干燥。

有機涂層工藝：涂層溶液由2600g甲苯中的140g異硬脂酸組成。將干燥的AgCu粉末加入到該溶液中并攪拌1小時。使混合物沉降；倒出上清液海綠色溶液。用丙酮洗滌AgCu粉末，直到獲得無色溶液。將粉末在50～60℃的烘箱中干燥。

實施例9-多面AgCu：AgCu 2型

Ag涂覆工藝：將100g多面銅粉(Cu 2)放入到350g水中并充分?jǐn)嚢枰赃M行適當(dāng)分散。向其中加入350g水、22.75g硫酸銨和20mL氫氧化銨的混合物，并攪拌15分鐘。傾析上清液，立即向其中加入5g PEG、350g水和350g三乙基四胺的混合物，并攪拌1.5小時。向其中加入1Kg水，然后滴加26.4g AgNO₃和22g檸檬酸在250g水中的溶液，并攪拌1小時。用丙酮洗滌粉末，直到獲得無色溶液。將粉末在50～60℃的烘箱中干燥。

有機涂層方法：將粉末放入500mL燒杯中，向其中加入300g5％的異硬脂酸溶液(285g甲苯和15g異硬脂酸)并攪拌1小時。將涂覆的粉末用丙酮洗滌并在50～60℃的烘箱中干燥。

實施例10～12-薄片狀A(yù)gCu：AgCu類型3～5

Ag和有機涂層工藝：將薄片狀銅顆粒Cu 3～5用于制備薄片狀A(yù)gCu顆粒。Ag涂層和有機涂層工藝與球形AgCu 1所述相同。

使用SEM、PSD、元素分析、BET、振實密度和熱分析(TGA和DSC)表征實施例1～12的銀、銅和涂銀的銅微米顆粒，并總結(jié)在表1(Ag微米顆粒)、表2(銅微米顆粒)和表3(涂Ag的銅微米顆粒)中。

表1：銀微米顆粒Ag類型1～3的表征數(shù)據(jù)。

表2：銅微米顆粒Cu類型1～5的表征數(shù)據(jù)。

表3：涂銀的銅微米顆粒AuCu類型1～5的表征數(shù)據(jù)。

本發(fā)明的金屬粉末、燒結(jié)膜和燒結(jié)膏的其他應(yīng)用如下：

1.用于垂直LED設(shè)計的晶圓對晶圓接合層、薄膜覆晶設(shè)計和紅色LED設(shè)計，基于可印刷的膏料和薄膜。非常需要低溫下(在250℃下并且也在200℃下)的晶圓對晶圓接合，其中接合層在接合后表現(xiàn)出非常高的溫度性質(zhì)。在LED晶圓接合的情況下，這可以例如在薄膜覆晶或垂直薄膜或截頂?shù)菇鹱炙﨤ED的情況下實現(xiàn)，其中CTE失配，因此應(yīng)變和缺陷產(chǎn)生可以最小化，同時允許各種先進材料進行高溫后處理，用于增強裝置的光輸出和電效率。此外，接合層的高溫和高的熱導(dǎo)率和電導(dǎo)率允許優(yōu)異的熱轉(zhuǎn)移、器件的高溫操作以及優(yōu)良的電流擴展等優(yōu)點。這種晶圓接合可以通過在晶圓的背面上層壓所述材料的膜，然后在標(biāo)準(zhǔn)晶圓接合器或壓機中進行溫度和壓力處理來實現(xiàn)。進行處理的另一種方法包括在晶圓背面上印刷保形的膏料層，隨后在溫度和壓力條件下在標(biāo)準(zhǔn)晶圓接合器或壓機中干燥和接合。這種晶圓接合的其他應(yīng)用包括功率半導(dǎo)體晶圓、硅通孔(TSV)應(yīng)用、層疊管芯應(yīng)用、MEMS、集中光伏和其他應(yīng)用。低溫?zé)Y(jié)使得能夠組裝高CTE不匹配堆疊以及溫度敏感材料堆疊、熱電材料和壓電材料。

2.將半導(dǎo)體管芯(覆晶或引線接合)連接到各種襯底上，例如DBC(直接結(jié)合銅)、DPC(直接板銅)、MCPCB(金屬芯PCB)、FR4、銅引線框、柔性PCB和襯底、銅和鋁散熱片、固定件等。應(yīng)用包括由各種化合物半導(dǎo)體材料制成的LED管芯(例如橫向、垂直薄膜或覆晶變種的發(fā)光二極管)、由硅制成的功率管芯、集中光伏化合物半導(dǎo)體電池(例如多結(jié)電池)、用于動力模塊的碳化硅和氮化鎵，以及分立器件、所有類型的MEMS(微機電傳感器)器件、半導(dǎo)體和堆疊管芯以及諸如熱電材料和壓電材料的其他應(yīng)用。

(a)這種半導(dǎo)體或其他管芯元件的連接可以通過印刷到襯底上，然后通過管芯接合器或拾取和放置機器放置管芯，以及在回流爐帶或箱式爐中燒結(jié)來完成。這種半導(dǎo)體和管芯元件的連接還可以通過分配膏料，隨后是如上所述的管芯放置和燒結(jié)，或者在由所述材料制成的膜的管芯背面上進行膜轉(zhuǎn)移和層壓，然后是管芯放置并粘合到基底上，然后燒結(jié)來完成。覆晶管芯可以通過在襯底上印刷凸塊、放置管芯、然后燒結(jié)來組裝。低溫?zé)Y(jié)使得能夠組裝高CTE不匹配堆疊以及溫度敏感材料堆疊。

3.各種類型的半導(dǎo)體封裝(例如底部終端組件，例如LGA、QFP、QFP等)連接到各種襯底上，例如DBC(直接結(jié)合銅)、DPC(直接板銅)、MCPCB(金屬芯PCB)、FR4、柔性PCB和襯底、銅和鋁散熱片、固定件等。應(yīng)用包括各種類型的LED封裝(例如，陶瓷底座LED、具有引線框架構(gòu)造的SMD LED等)、功率模塊和分立器件、所有類型的MEMS(微機電傳感器)封裝、半導(dǎo)體和堆疊管芯封裝等應(yīng)用。

(a)這種半導(dǎo)體或其他封裝的連接可以通過在襯底上印刷，隨后通過具有Z高度調(diào)節(jié)和/或壓力能力的標(biāo)準(zhǔn)拾取和放置機器進行封裝放置，并在回流爐帶式烘箱或箱式爐中燒結(jié)來完成。低溫?zé)Y(jié)使得能夠組裝高CTE不匹配堆疊以及溫度敏感材料堆疊。

4.單獨地以及與覆晶互連件一起生產(chǎn)互連線(電路、焊盤等)。例如，互連線的應(yīng)用包括LED板和燈具，其中互連線可以通過各種印刷(例如模板印刷)或分配或噴射技術(shù)來施加。在LED應(yīng)用的情況下，這種互連可以用作電導(dǎo)體和熱導(dǎo)體以將電子攜帶到器件和從器件攜帶電子，以及將熱量從器件帶走。此外，這種互連線可以以與用于連接覆晶或引線接合器件的互連件相同的步驟直接施加。這種互連件的另一個例子是太陽能電池(基于硅或基于薄膜)，其中網(wǎng)格圖案的互連件可以用于收集所產(chǎn)生的電子，并且還將一個電池連接到另一個。

5.用于LED和光學(xué)應(yīng)用的反射層印刷。所述材料可用于將反射層印刷到例如DBC(直接結(jié)合銅)、DPC(直接板銅)、MCPCB(金屬芯PCB)、FR4、銅引線框、柔性PCB和襯底、銅和鋁散熱片、固定件等的襯底上，以便提供LED輸出增強并因此提高LED和其他光學(xué)系統(tǒng)的發(fā)光效率。這種反射層可以通過所述材料的模板或絲網(wǎng)印刷、噴射或分配或膜層壓形成。

6.用于LED、MEMS、OLED和PV應(yīng)用的封裝、周邊密封等的密封和接近氣密密封以及一般半導(dǎo)體封裝。非常需要對LED、OLED、MEMS和薄膜PV封裝進行氣密密封，以保護器件免受濕氣侵入。所述材料可以在適當(dāng)施加和燒結(jié)時表現(xiàn)出密封或接近氣密的密封行為。所述材料可以在用于上述器件的制造工藝的各個階段中應(yīng)用：晶圓接合的晶圓級，或者通過膜層壓和接合的封裝工藝，或者膏料噴射/分配之后是蓋或玻璃或?qū)訅荷w片連接和燒結(jié)。低溫?zé)Y(jié)能夠組裝高CTE不匹配堆疊以及溫度敏感材料堆疊。

7.ACF替代品。所述材料的凸塊陣列可以通過模版印刷、凸塊轉(zhuǎn)移或高速噴射分配被遞送到襯底。這樣的陣列可以用作電接點以在沒有明確的高度對準(zhǔn)的情況下組裝器件。