CN109979905B - 一种纳米金属膜预制模块及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种纳米金属膜预制模块及其制备方法。本发明采用多层、不同尺寸纳米金属颗粒层互叠放置的方式构建互连用纳米铜膜预制模块，在烧结时，小尺寸纳米金属颗粒会移动并填充到大尺寸纳米金属颗粒团簇的缝隙中，有机介质则会挥发，多层膜烧结形成完整的金属互连层，相比较单一结构、单一层数的烧结金属膜，此技术方案将提升铜层的致密性，从而提升了互连层导电导热性质。预制模块具有可定制、易操作等特点。并且本发明优选采用纳米铜材料，可以有效地避免高电子迁移、高热失配、高成本等缺点。

Description

一种纳米金属膜预制模块及其制备方法

技术领域

本发明涉及芯片封装领域，更具体地涉及烧结用金属膜的制备技术。

背景技术

在功率半导体封装领域，寻求低温工艺、高温服役、热膨胀系数相匹配、高导热导电、低成本的互连材料成为现在急需解决的问题。以焊接及引线键合的传统材料工艺存在熔点低、高温蠕变失效、引线缠绕、寄生参数等无法解决的问题，新型互连材料正从焊接向烧结技术发展。通过减小烧结颗粒的尺寸，降低烧结温度，纳米金属颗粒烧结技术已经成为功率半导体器件新型互连材料中最有前景的技术。

目前以纳米银烧结为代表的先进工艺已逐渐成为功率半导体器件封装互连的主流，国内外主要封装应用厂商已进入实用化和规模化使用中。然而纳米银烧结专利、材料、工艺及设备主要由国外厂商控制，在国内的发展受到较大限制。同时纳米银烧结技术也存在不足：1)银材料本身价格较高，限制其不能被广泛使用。2)银和SiC芯片背面材料热膨胀系数的不同，需要添加其它中间金属层提高互连性能，从而增加了工艺复杂性和成本。3)银层存在电迁移现象，不利于功率器件长期可靠应用。与纳米银近似的纳米铜颗粒可以在低温条件下熔融，烧结后熔点接近铜单质材料(1083℃)，可构筑稳定的金属互连层。其单组分金属的特性，避免了合金材料热循环效应下的服役可靠性问题，实现铜铜键合，解决芯片和基板之间热膨胀系数匹配的问题，同时避免电迁移现象导致可靠性问题。对比纳米银颗粒，有效降低互连封装的材料和加工成本。更重要的是能够从芯片封装应用领域，进一步推进“全铜化”(All copper)理念的实际应用和产业化，推动半导体产业的创新发展。

例如公开号为CN103262172A的中国专利，其公开了一种用于电气部件和机械部件的烧结材料多层膜的材料和薄膜装配方式，以及通过锻压方式制备成如小方块等的离散外形，以便于在组装操作器件对所述薄层进行带和盘式分发。烧结薄层包括柔性基片(聚合物或金属，锻压过程期间可移除)、脱模涂层、干燥的烧结材料层(银纳米颗粒、金、钯、铜等)；烧结材料层包括金属粉末、粘合剂、溶剂；烧结材料层以离散外形被应用在柔性基片上。该方法的缺点在于使用纳米银材料制备单层烧结膜,由此造成用于烧结工艺后，孔隙率较大，导电导热效果差等后果。

专利公开号为CN105492198A的中国专利申请，其公开了一种用于电气部件和机械部件的复合和多层银膜，其中在可烧结银层中加入了增强颗粒或纤维，以提高其强度。再可稍解的银颗粒层上外加了增强金属薄层，其成分可以是银、铜、金或任何其他金属或任何合金。也可是金属聚合物或陶瓷箔。可以是负荷的或具有不同金属和合金层的镀层结构。可以是固体的、穿孔的或以网格形式存在的。该多层复合金属膜的缺点在于，增强金属箔层的加入增加了烧结后连接层的界面数，从而可能降低连接强度；此外，单一尺寸的银颗粒层，烧结后孔隙率很大，会降低热导率、电导率和剪切应力，从而降低可靠性。

专利公开号为CN106660120A的中国专利申请，其公开了一种烧结材料和使用其的固定方法。材料包括金属粉末和基材，金属粉末包括壳结构的纳米颗粒，基材包括聚合物。在聚合物基材上通过印刷或浇筑金属粉末膜，并使用特定方法使该材料形成离散形状的阵列。该方法的缺点在于直接使用印刷或浇筑方式制备离散形状可能导致离散小片的形状依赖印刷丝网的设计，变换形状困难；同时也会导致边缘粗糙、厚度不均、解析度低等问题。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种纳米金属膜预制模块及其制备方法和应用。

据研究，与纳米银颗粒近似的纳米铜颗粒可以在低温条件下熔融，烧结后熔点接近铜单质材料(1083℃)，可构筑稳定的金属互连层。其单组分金属的特性，避免了合金材料热循环效应下的服役可靠性问题，实现铜铜键合，解决芯片和基板之间热膨胀系数匹配的问题，同时避免电迁移现象导致可靠性问题。对比纳米银颗粒，有效降低互连封装的材料和加工成本。由纳米铜粉体、膏体制成的烧结用纳米铜膜，在具备铜材料的优良特性同时，也同时具备金属烧结膜的便携性、易成型性等特点，是下一代电气互连首选方案。

为了解决纳米银烧结膜成本高、烧结后电迁移等问题，本发明的构思是1)使用纳米铜材料代替纳米银材料；2)通过锻压、激光切割等方式制备烧结膜分离结构；3)采用多层、不同尺寸纳米铜颗粒层互叠放置的方式构建互连用纳米金属膜，在烧结时，小尺寸纳米铜颗粒会移动并填充到大尺寸纳米铜颗粒团簇的缝隙中，有机介质则会挥发，多层膜烧结形成完整的铜互连层，相比较单一结构、单一层数的烧结金属膜，此技术方案将提升铜层的致密性，从而提升了互连层导电导热性质。亦可选则通过压力辅助以及提升扩散混合效果。

为此，本发明提供了一种纳米金属膜预制模块，包括：

第一有机介质材料层，

第二有机介质材料层；

所述第一有机介质材料层中包含第一尺寸纳米金属颗粒，

所述第一有机介质材料层中包含第二尺寸纳米金属颗粒；

所述第一尺寸纳米金属颗粒与第二尺寸纳米金属颗粒直径不同。

优选的，所述纳米金属颗粒材料为铜。

优选的，所述纳米金属颗粒材料为金、钯、银、铜、铝、银钯合金、金钯合金、铜银合金、铜银镍合金或铜铝合金。

优选的，所述纳米金属膜预制模块还包括支撑基材，其中所述支撑基材包括聚酯纤维、陶瓷、玻璃、金属；所述介质材料包括有机介质材料，所述有机介质材料为：有机溶剂、助焊剂、焊膏、粘合剂；所述支撑基材和纳米金属颗粒接触的一面具有有机硅涂覆。

优选的，所述第一尺寸纳米金属颗粒与所述第二尺寸纳米金属颗粒中，较大尺寸的纳米金属颗粒直径为1nm<D<10um；所述第一尺寸纳米金属颗粒与所述第二尺寸纳米金属颗粒中，较小尺寸的纳米金属颗粒直径为0.5nm<d<20nm。

优选的，所述纳米金属膜预制模块通过锻压、剪切或可编程激光切割获得设定形状的离散结构膜片序列。

优选的，所述设定形状为：正方形、长方形、雪花状、十字形、Y字形、Z字形、同心圆。

优选的，所述离散结构膜片序列置于卷带式支撑基材上或置于特定离散多位置储存盒中。

优选的，所述卷带式支撑基材使用贴片封装工艺中的飞达(Feeder)进料器。

一种纳米金属膜预制模块的制备方法，具体制备步骤包括：

步骤1：配置具有第一尺寸纳米金属颗粒溶液，制备第一纳米金属膏；配置具有第二尺寸纳米金属颗粒溶液，制备第二纳米金属膏；所述第二尺寸纳米金属颗粒与第一尺寸纳米金属颗粒直径不同；

步骤2:制备第一纳米金属膜；在第一纳米铜膜上增设第二纳米金属膏，获得纳米金属膜；

步骤3:根据设定形状切割纳米金属膜。

优选的，所述步骤2还包括：

步骤2.1：将第一纳米金属膏印制或涂覆于第一支撑基材上；

步骤2.2：进行干燥处理，形成第一纳米金属膜。

优选的，所述步骤2还包括：

在所述第一纳米金属膜上通过涂覆或印刷方式形成第二纳米铜膏。

优选的，所述步骤3还包括：

步骤3.1:通过计算机设计纳米金属膜离散结构的设定形状；

步骤3.2：将设定形状的设计文件导入激光切割仪，按照设计切割所述纳米金属膜。

优选的，还包括：

步骤4：将切割后获得的离散结构膜片序列置于带式支撑基材或置于特定离散多位置储存盒。

一种纳米金属膜预制模块的制备方法，具体制备步骤包括：

步骤1：配置具有第一尺寸纳米金属颗粒溶液，制备第一纳米金属膏；配置具有第二尺寸纳米金属颗粒溶液，制备第二纳米金属膏；所述第二尺寸纳米金属颗粒与第一尺寸纳米金属颗粒直径不同；

步骤2:制备第一纳米金属膜及第二纳米铜膜；

步骤3:根据设定形状切割第一纳米金属膜及第二纳米铜膜。

优选的，所述步骤2还包括：

步骤2.1：将第一纳米金属膏印制或涂覆于第一支撑基材上；

步骤2.2：进行干燥处理，形成第一尺寸纳米金属膜。

优选的，所述步骤2还包括：

步骤2.3：将第二纳米金属膏印制或涂覆于第二支撑基材上；

步骤2.4：进行干燥处理，形成第二尺寸纳米金属膜。

优选的，所述步骤3还包括：

步骤3.1:通过计算机设计第一尺寸纳米金属膜及第二尺寸纳米金属膜离散结构的设定形状；

步骤3.2：将设定形状的设计文件导入激光切割仪，按照设计切割所述第一纳米金属膜及第二纳米铜膜。

优选的，所述步骤3.2还包括：

激光切割设备切割金属膜时，切割深度不超过基材2/3厚度。

优选的，还包括：

步骤4：将切割后获得的离散结构膜片序列置于带式支撑基材或置于特定离散多位置储存盒。

一种纳米金属膜预制模块互连芯片及基板方法，包括：

步骤1：将纳米金属膜预制模块粘贴至待互连芯片底部；

步骤2：对芯片和纳米金属膜预制模块进行预加热，混合纳米金属膜预制模块的各层，获得底部贴有纳米金属膜的芯片；

步骤3：互连基板与贴有纳米金属膜的芯片。

优选的，步骤1还包括：

选择有无压力辅助，粘合纳米金属膜预制模块与芯片的底部。

优选的，步骤3还包括：

步骤3.1:移除所述纳米金属膜预制模块底部的支撑基材。

步骤3.2：将底部贴有所述纳米金属膜预制模块的芯片放置于基板表面；

步骤3.3：在烧结炉中对贴有纳米金属膜的芯片进行加热，选择有无压力辅助，互连基板与贴有纳米金属膜的芯片。

通过有压或无压力烧结工艺，使得所述芯片与所述载板有效连接，同时所述纳米金属膜预制模块中的有机物挥发，不同尺寸的纳米铜颗粒相互填充并烧结成块体，最终形成致密的互连铜层。

附图说明

图1为本发明技术方案描述的纳米铜膜结构示意图以及通过激光切割后的两种离散结构存在方式。

图2为本发明纳米铜膜分离预成坯件的可选制备流程图。

图3为本发明实施例一纳米铜膜分离预成坯件的可选制备流程图。

图4为本发明实施例一使用制备流程得到的纳米铜膜分离预成坯件进行烧结互连工艺流程的示意图。

图5为本发明实施例二得到多个单层铜膜分离预制件的工艺流程图。

图6为本发明实施例二得到多个单层铜膜分离预制件的工艺流程示意图。

铜膜中的小尺寸纳米铜颗粒1，铜膜中的大尺寸纳米铜颗粒2，支撑基材3，有机介质4，带式基材上的铜膜预制件5，切槽6，盘式存储的不同形貌的铜膜预制件7，大尺寸纳米铜膏体中的纳米铜颗粒8，小尺寸纳米铜膏体中的纳米铜颗粒9，印刷刮刀10，印刷中的小尺寸纳米铜膏体11，印刷中的大尺寸纳米铜膏体12，激光或刀片13，已切割铜膜14，待切割铜膜15，待互连芯片16，基板17，烧结炉18，19，大尺寸纳米铜颗粒的单层铜膜的离散预制件20，小尺寸纳米铜颗粒的单层铜膜21，大尺寸纳米铜颗粒的单层铜膜的离散预制件22。

具体实施方式

下面详细说明本发明的具体实施方式，有必要在此指出的是，以下实施只是用于本发明的进一步说明，不能理解为对本发明保护范围的限制，该领域技术熟练人员根据上述本发明内容对本发明做出的一些非本质的改进和调整，仍然属于本发明的保护范围。

本发明提供了一种纳米金属膜预制模块及其制备方法和应用，采用多层、不同尺寸纳米铜颗粒层互叠放置的方式构建互连用纳米金属膜，在烧结时，小尺寸纳米铜颗粒会移动并填充到大尺寸纳米铜颗粒团簇的缝隙中，有机介质则会挥发，多层膜烧结形成完整的铜互连层，相比较单一结构、单一层数的烧结金属膜，此技术方案将提升铜层的致密性，从而提升了互连层导电导热性质。

本发明采用的技术方案有两种：

在支撑基材上直接适用两层、三层或更多层不同尺寸纳米铜膜，其特征在于，在支撑层基材上，先适用一层小尺寸纳米铜膜，再在其上适用一层较大尺寸纳米铜颗粒膜；如要构建更多层铜膜，则按照此顺序以此类推向上交替适用更多层不同尺寸纳米铜膜；最后，采用激光切割、锻压等手段制备离散结构烧结膜片，可用于后续烧结互连工艺。

本发明的另一种更加易操作的方案是：在支撑基材上适用单层小尺寸纳米铜颗粒层，在另一基材上适用单层较大尺寸纳米铜颗粒层；随后可定制的设计并切割不同形貌、尺寸的离散预制件结构，并使用带和盘式储存；在使用时，可将两个铜膜离散结构膜片依次按照预先设计的方案叠加粘结在芯片底部，通过烧结工艺，使得在烧结过程中两膜中的纳米铜颗粒相互混合，达到填充空隙，提升致密性的目的，此方案更大程度上的降低了操作难度,同时可以有针对性的进一步提高烧结后致密度、减少材料浪费、减少材料溢出等问题。

实施例一

图3为本发明纳米铜膜分离预成坯件的可选制备流程示意图。

其特征是通过在单独支撑基材上依次制备不同颗粒大小的纳米铜颗粒层，形成的纳米铜膜，通过可编程的激光切割工艺切出设定形状的离散结构膜片序列，该离散膜片序列被置于带式支撑基材上或置于特定离散多位置储存盒中，可直接使用在后续互连工艺中。

本发明提供的纳米铜膜具有支撑基材、叠放的不同尺寸纳米金属层、介质材料。其中，纳米金属颗粒可采用金属混合物包括金、钯、银、铜、铝、银钯合金、金钯合金、铜银合金、铜银镍合金或铜铝合金，优选采用铜材料，以取代金、银材料从而显著降低成本，并可以有效避免纳米银膜烧结后高电子迁移、高热失配。

金属膜还包括支撑基材，所述支撑基材包括聚酯纤维、陶瓷、玻璃和/或金属材料。有机介质材料包括有机溶剂(如胺、醇、脂防酸、硫醇和表面活性剂等)、松香助焊剂、焊膏、和/或粘合剂。

所述大尺寸纳米金属颗粒是颗粒直径在1nm<D<10um的纳米金属铜颗粒，所述小尺寸纳米金属颗粒是颗粒直径在0.5nm<d<20nm的小尺寸纳米金属铜颗粒。其中必要条件是D>d。

具体制备步骤包括：1)，分别按照比例配置小尺寸纳米铜颗粒溶液和大尺寸纳米铜颗粒溶液，并分别制备纳米铜膏；2)，将小尺寸纳米铜膏印制或涂覆于支撑基材上；3)，通过进行干燥处理，形成小尺寸纳米铜膜；4)将大尺寸纳米铜膏印制或涂覆于支撑基材上；5)通过进行干燥处理，形成大尺寸纳米铜膜；6)通过计算机设计离散机构所需形状；7)将形状设计文件导入激光切割仪，按照设计切割所述两种纳米铜膜；8)将所述离散结构膜片序列置于带式支撑基材上或置于特定离散多位置储存盒中，可以直接使用在后续互连工艺中。

图4为实施例一得到的纳米铜膜混合纳米金属膜预制模块进行烧结互连工艺流程。

步骤：1)将待互连芯片底端与纳米铜膜接触；2)选择有无压力辅助，使得所述纳米铜膜的顶部与芯片的底部粘合；3)移除所述纳米铜膜底部的支撑基材；4)将底部贴有所述纳米铜膜的芯片放置于载板表面；5)通过有压或无压力烧结工艺，使得芯片与载板有效连接，同时所述纳米铜膜中的有机物挥发，不同尺寸的纳米铜颗粒相互填充并烧结成块体，最终形成致密的互连铜层。

流程如下：

1、在罐中混合0至5％树脂或聚合物、0至1％成膜剂和30％溶剂混合物以得到均匀溶液。将0至2％润湿剂、0至2％有机过氧化物添加至此混合物。

2、添加90％的前述小尺寸铜粉末(即具有从0.5nm<d<20nm的平均最长尺寸)并且使用轨道式混合器在lOOOrpm下进行混合；

3、在混合后，在研磨机中研磨、混合物持续几分钟以获得均匀的膏；

4、使用相同比例和方式配置大尺寸(即具有从1nm<D<10um的平均最长尺寸)铜膏；

5、将所述小尺寸颗粒的金属膏适用到例如有有机硅涂覆的聚醋片、陶瓷或玻璃支撑基材上；

6、通过在130℃，10-15分钟的干燥，在所述支撑基材上形成小尺寸通颗粒的金属膜A；

7、在所述金属膜A的表面适用大尺寸纳米铜膏；

8、通过在130℃，10-15分钟的干燥，在形成双层纳米铜膜B；

9、在所述金属膜B的表面适用小尺寸纳米铜膏；

10、通过在130℃，10-15分钟的干燥，在形成三层纳米铜膜C。

11、在计算机中设计所需激光切割路径，切割尺寸设置为与芯片面积相同；

12、使用激光切割设备切割铜膜，切割深度控制在切入不超过基材1/3厚度处，保证金属膜切断，且保证基材不断。形成预制件，如图3中序号14所示。

13、如图4所示，将待互连芯片底端与预制件c接触；

14、可选的有无压力辅助，使得多层铜膜预制件混合；

15、移除基材；

16、将底部贴有所述纳米铜膜的芯片放置于载板表面；

17、通过有压或无压力烧结工艺，使得芯片与载板有效连接，同时所述纳米铜膜中的有机物挥发，不同尺寸的纳米铜颗粒相互填充并烧结成块体，最终形成致密的互连铜层。

上述参数的选择，使得在烧结过程中两膜中的不同尺寸的纳米铜颗粒相互混合效果佳，有效达到填充空隙，提升致密性。上述金属颗粒尺寸的设计达到在烧结后提升金属层致密性、降低孔隙率的效果，是其他直径尺寸的纳米金属颗粒组合所不能达到的。适当的加以压力辅助可提升扩散混合，从而提升了互连层导电导热性质。

实施例二

图5、6为实施例二的多个单层铜膜分离预制件的工艺流程。

与实施例一的主要区别特征是：此实施例中，未将大、小尺寸纳米铜颗粒层是被放置依次堆叠在一个支撑层基材上制备纳米铜膜，而是分别制备了各尺寸的纳米铜单层膜，激光切割成离散形状后，在后续烧结工艺中，将不同单层膜依次、以不同排列粘结在芯片底部再进行烧结，以实现多层膜烧结时大小尺寸纳米铜颗粒互相填充、放置材料溢出等效果。

具体制备步骤包括：按照比例配置纳米铜溶液，并制备纳米铜膏，将纳米铜膏通过印制或涂覆方法适用到基片材料上，通过干燥基材，形成各个铜膜。通过计算机设计离散机构所需形状(例如正方形、十字形等)；将形状设计文件导入激光切割仪，按照设计切割纳米铜膜；该离散膜片序列被置于带式支撑基材上或置于特定离散多位置储存盒中，可直接使用在后续互连工艺中。

本发明与现有技术获得的纳米金属膜的相关性能对比如下：

表1

封装领域通过化学方法制备的纳米金属颗粒直径通常在30nm以上，难以实现20nm以下甚至1nm以下粒径的纳米金属颗粒制备及后续的稳定留存。此外，采用化学制备方法制备的纳米金属颗粒，尽管对操作及环境严格控制，其同批次制备的粒径范围依然存在分布集中性差，离散程度大的技术问题，这将不同程度的影响金属膜的烧结后性能。本发明采用的物理法制备纳米金属粒径范围为0-20nm，为克服化学方法制备的粒径尺寸上的限制带来的烧结性能上的瓶颈，将物理法制备的小尺寸金属纳米金属颗粒与化学法制备的大尺寸金属颗粒结合，在90um的烧结厚度下，实现如上表所示的高热导率电导率，高剪切力的技术突破。

本发明的纳米金属膜预制模块及其制造方法和应用可以实现：

1)本发明的纳米金属膜采用了纳米铜材料，可以有效避免纳米银膜烧结后高电子迁移、高热失配、高成本等缺点。

2)本发明的纳米铜复合膜采用双层、三层或多层、不同尺寸纳米铜颗粒层互叠放置的方式构建互连用纳米金属膜。

3)在烧结时，该纳米铜膜中有机介质则会挥发，小尺寸纳米铜颗粒会移动并填充到大尺寸纳米铜颗粒团簇的缝隙中，导致多层膜烧结形成完整的铜互连层，相比较单一结构、单一层数的烧结金属膜，此技术方案将提升铜层的致密性，从而提升了互连层导电导热性质。亦可选则通过压力辅助以及提升扩散混合效果。

本发明的纳米金属颗粒的较大和较小颗粒的尺寸的具体选择，使得小尺寸纳米金属颗粒在大尺寸纳米金属颗粒的间隙的填补效果好，致密性显著提升。上述金属颗粒尺寸的设计达到在烧结后提升金属层致密性、降低孔隙率的效果，是其他直径尺寸的纳米金属颗粒组合所不能达到的。

4)本发明采用激光切割方式制备的分离结构，切割后的铜膜分离结构膜片具备形状可通过编程快速定制、致密度高、导热性好、可靠性好、使用简便、适合大面积烧结、可制成卷轴或盘式包装等特点。

尽管为了说明的目的，已描述了本发明的示例性实施方式，但是本领域的技术人员将理解，不脱离所附权利要求中公开的发明的范围和精神的情况下，可以在形式和细节上进行各种修改、添加和替换等的改变，而所有这些改变都应属于本发明所附权利要求的保护范围，并且本发明要求保护的产品各个部门和方法中的各个步骤，可以以任意组合的形式组合在一起。因此，对本发明中所公开的实施方式的描述并非为了限制本发明的范围，而是用于描述本发明。相应地，本发明的范围不受以上实施方式的限制，而是由权利要求或其等同物进行限定。

Claims (19)

1.一种纳米金属膜预制模块的制备方法，所述纳米金属膜预制模块包括第一有机介质材料层和第二有机介质材料层，所述第一有机介质材料层中包含采用物理制备方法制备的第一尺寸纳米金属颗粒，所述第二有机介质材料层中包含采用化学制备方法制备的第二尺寸纳米金属颗粒，所述第一尺寸纳米金属颗粒与第二尺寸纳米金属颗粒直径不同，其特征在于，所述制备方法包括如下步骤：

步骤1：配置具有第一尺寸纳米金属颗粒溶液，制备第一纳米金属膏；配置具有第二尺寸纳米金属颗粒溶液，制备第二纳米金属膏；所述第二尺寸纳米金属颗粒与第一尺寸纳米金属颗粒直径不同；

步骤2:制备第一纳米金属膜；在第一纳米铜膜上增设第二纳米金属膏，获得纳米金属膜；

步骤3:根据设定形状切割纳米金属膜，制得纳米金属膜预制模块。

2.如权利要求1所述纳米金属膜预制模块的制备方法，其特征在于，所述步骤2还包括：

步骤2.1：将第一纳米金属膏印制或涂覆于第一支撑基材上；

步骤2.2：进行干燥处理，形成第一纳米金属膜；

所述第一尺寸纳米金属颗粒与所述第二尺寸纳米金属颗粒中，较大尺寸的纳米金属颗粒直径为1nm<D<10um，较小尺寸的纳米金属颗粒直径为0.5nm<d<20nm。

3.如权利要求1所述纳米金属膜预制模块的制备方法，其特征在于，所述步骤2还包括：在所述第一纳米金属膜上通过涂覆或印刷方式形成第二纳米铜膏。

4.如权利要求1所述纳米金属膜预制模块的制备方法，其特征在于，所述步骤3还包括：

步骤3.1:通过计算机设计纳米金属膜离散结构的设定形状；

步骤3.2：将设定形状的设计文件导入激光切割仪，按照设定形状切割所述纳米金属膜。

5.如权利要求1所述纳米金属膜预制模块的制备方法，其特征在于，还包括：

步骤4：将切割后获得的离散结构膜片序列置于带式支撑基材或置于特定离散多位置储存盒。

6.如权利要求1所述纳米金属膜预制模块的制备方法，其特征在于，所述纳米金属颗粒材料为金、钯、银、铜、铝、银钯合金、金钯合金、铜银合金、铜银镍合金或铜铝合金。

7.如权利要求6所述纳米金属膜预制模块的制备方法，其特征在于，所述纳米金属颗粒材料为铜。

8.如权利要求1所述纳米金属膜预制模块的制备方法，其特征在于，所述纳米金属膜预制模块还包括支撑基材，其中所述支撑基材包括聚酯纤维、陶瓷、玻璃、金属；所述有机介质材料为：有机溶剂、助焊剂、焊膏、粘合剂；所述支撑基材和纳米金属颗粒接触的一面具有有机硅涂覆。

9.如权利要求1-8任一项所述纳米金属膜预制模块的制备方法，其特征在于，所述纳米金属膜预制模块通过锻压、剪切或可编程激光切割获得设定形状的离散结构膜片序列。

10.如权利要求9任一项所述纳米金属膜预制模块的制备方法，其特征在于，所述设定形状为：正方形、长方形、雪花状、十字形、Y字形、Z字形、同心圆。

11.如权利要求9所述纳米金属膜预制模块的制备方法，其特征在于，所述离散结构膜片序列置于卷带式支撑基材上或置于特定离散多位置储存盒中。

12.一种纳米金属膜预制模块的制备方法，其特征在于，具体制备步骤包括：

步骤1：配置具有采用物理制备方法制备的第一尺寸纳米金属颗粒溶液，制备第一纳米金属膏；配置具有采用化学制备方法制备的第二尺寸纳米金属颗粒溶液，制备第二纳米金属膏；所述第二尺寸纳米金属颗粒与第一尺寸纳米金属颗粒直径不同；

步骤2:制备第一纳米金属膜及第二纳米金属膜；

步骤3:根据设定形状切割第一纳米金属膜及第二纳米金属膜，制得纳米金属膜预制模块；

所述第一尺寸纳米金属颗粒与所述第二尺寸纳米金属颗粒中，较大尺寸的纳米金属颗粒直径为1nm<D<10um，较小尺寸的纳米金属颗粒直径为0.5nm<d<20nm。

13.如权利要求12所述纳米金属膜预制模块的制备方法，其特征在于，所述步骤2还包括：

步骤2.1：将第一纳米金属膏印制或涂覆于第一支撑基材上；

步骤2.2：进行干燥处理，形成第一尺寸纳米金属膜；

步骤2.3：将第二纳米金属膏印制或涂覆于第二支撑基材上；

步骤2.4：进行干燥处理，形成第二尺寸纳米金属膜。

14.如权利要求12所述纳米金属膜预制模块的制备方法，其特征在于，所述步骤3还包括：

步骤3.1:通过计算机设计第一尺寸纳米金属膜及第二尺寸纳米金属膜离散结构的设定形状；

步骤3.2：将设定形状的设计文件导入激光切割仪，按照设计切割所述第一纳米金属膜及第二纳米金属膜。

15.如权利要求14所述纳米金属膜预制模块的制备方法，其特征在于，所述步骤3.2还包括：激光切割设备切割金属膜时，切割深度不超过基材2/3厚度。

16.如权利要求12所述纳米金属膜预制模块的制备方法，其特征在于，还包括：

步骤4：将切割后获得的离散结构膜片序列置于带式支撑基材或置于特定离散多位置储存盒。

17.一种纳米金属膜预制模块互连芯片及基板方法，采用如权利要求1所述制备方法制得的纳米金属膜预制模块，其特征在于，包括：

步骤1：将所述纳米金属膜预制模块粘贴至待互连芯片底部；

步骤2：对芯片和所述纳米金属膜预制模块进行预加热，混合纳米金属膜预制模块的各层，获得底部贴有纳米金属膜的芯片；

步骤3：互连基板与底部贴有纳米金属膜的芯片。

18.如权利要求17所述纳米金属膜预制模块互连芯片及基板方法，其特征在于，步骤1还包括：选择有无压力辅助，粘合所述纳米金属膜预制模块与芯片的底部。

19.如权利要求17所述纳米金属膜预制模块互连芯片及基板方法，其特征在于，步骤3还包括：

步骤3.1:移除所述纳米金属膜预制模块底部的支撑基材;

步骤3.2：将底部贴有所述纳米金属膜预制模块的芯片放置于基板表面；

步骤3.3：在烧结炉中对贴有纳米金属膜的芯片进行加热，选择有无压力辅助，互连基板与芯片。

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