CN110034090B - 一种纳米金属膜辅助基板及其制备方法 - Google Patents

一种纳米金属膜辅助基板及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种纳米金属膜辅助基板及其制备方法，其结构包括基底、纳米金属辅助连接层、金属层、金属表面镀层；同时提供了其制备方法，其中使用物理冲击的方式将纳米级金属颗粒打入纳米金属辅助连接层中，使得小尺寸纳米金属颗粒填充到大尺寸金属颗粒的间隙，避免原有厚铜陶瓷基板高孔隙率、低键合强度等问题，同时，混入纳米金属颗粒可以降低金属平均粒径，从而降低工艺温度，减少生产成本。

Description

一种纳米金属膜辅助基板及其制备方法
技术领域
本发明涉及芯片封装互连领域，更具体地涉及复合基板的制备技术。
背景技术
在功率电子、光电通讯等半导体领域中，半导体器件在工作时往往需承载高电压、大电流、高开关速率、高工作节温度等极端条件，随着近年来功率器件的工作电压和电流记录不断刷新，以及芯片尺寸的不断减小，功率器件整体所承受的功率密度将随之急剧增加，这对芯片封装的各个部件提出了新的挑战。作为与芯片直接接触的部分，基板(substrate)起着机械支撑、导电互联、散热管理和防止击穿等多种功能，其发展与芯片性能紧密相关。传统柔性基板或金属基板已无法满足宽禁带半导体高性能要求；与之相比金属-陶瓷复合基板(metal-ceramic substrate)具有良好的导热性、高绝缘性、低热膨胀系数、以及高机械强度，是功率电子关键材料。其中覆铜陶瓷基板(copper-ceramic substrate)因结合了铜的高导电、高导热、低成本特点，以及陶瓷高介电系数、高断裂韧性等优势，在电力电子行业获得了广泛的应用。
制备金属陶瓷基板主流方案目前主要有：直接覆铜工艺(DCB或DBC)和活性金属钎焊(AMB)。其中DCB工艺是利用铜和氧化铝在低氧气浓度(低于5ppm)和1065℃左右的共晶反应在界面形成共晶相而实现金属陶瓷连接的。DCB工艺相对简单，但缺点是工艺温度过高，铜与氧化铝有较大的热膨胀系数差异，使得在制备工艺和使用过程中，金属陶瓷界面处都有产生较大热应力并导致裂纹产生的风险；同时氧化铝材料的导热率、抗弯强度、断裂韧性相对较差，导致其并不适用于未来汽车电子、电动机车和智能电网的应用。AMB工艺是利用活性金属焊料在真空或保护性气氛条件下将金属和陶瓷焊接在一起的。此工艺提高了金属陶瓷连接层的强度，并且通过使用含钛的钎焊料，使得焊接铜和具有更高性能的氮化硅陶瓷成为了可能。然而由于AMB活性钎料极易氧化，使得真空条件必不可少，因而限制了其大规模生产中的应用。
现有技术一为专利公开号为EP0085914A的专利申请。其技术方案介绍了目前较为广泛使用的直接覆铜(DCB)工艺。其是通过铜与氧化铝陶瓷在高温下(约1065℃)的共晶接合原理，形成例如CuAl2O4的键合层来实现金属陶瓷的封接。然而因为金属、陶瓷本征热膨胀系数不同，在芯片高工作节温以及高开关频率逐条件下，往往会在金属-陶瓷界面处产生热应力，产生裂纹、分层风险，并最终导致失效。
现有技术二为专利公开号为DE4318241A1的专利申请。其技术方案介绍了可以在基板金属层的边缘区域中引入小凹洞(dimple)结构，通过该结构释放热应力，从而延迟裂纹的出现。
现有技术三为专利公开号为DE102012024063A1的专利申请，其公开了一种在铜层和陶瓷基板之间设置铝-镁层或铝-硅层作为辅助烧结层的思路，制造金属化陶瓷基板，而是附加层能够将烧接温度降低到600-700℃的范围，由此在降低制备复杂度的前提下，所得的金属陶瓷基板的稳定性也得到了改善。
现有技术四为专利公开号为US2005/0051253A的专利申请，其公开了直接涂覆有若干金属导电涂层的陶瓷基板。在这些金属涂层之间印刷陶瓷浆料从而填充金属导电涂层之间的间隙。
现有技术五为专利公开号为US2004/0163555A的专利申请，其公开了具有金属导电涂层的陶瓷基板，其中额外使用陶瓷浆料填充在金属导电涂层形成的电路之间的间隙。相应的陶瓷浆料的制备，是将陶瓷粉末与有机载体混合而获得。然而实验验证可知，该方案的基板仍存在基板和金属分层的问题。
现有技术六为专利公开号为EP3419390A1的专利申请，其公开了一种在铜箔与陶瓷之间使用导电铜浆作为连接层的键合工艺，其中使用玻璃等作为键合辅助添加剂。在烘烤过程中，有机添加剂和溶剂将会挥发，使铜浆形成致密的铜层。其中铜浆中的铜颗粒具有D50＝0.1到20μm的粒径。在烧结过程中，玻璃添加剂会通过扩散或流动等方式到达金属-陶瓷界面，并润湿二者表面，从而形成键合。通过该工艺，热循环可靠性得到十倍以上的提升。然而该方案制备的铜层往往有过高的孔隙率、并与Si3N4高性能陶瓷暂时无法实现良好键合。
根据上述公开专利，现有技术存在烧结温度高，孔隙率高，热导率差，工艺复杂，工艺条件苛刻的技术问题。
发明内容
为克服现有技术的不足，避免烧结温度高，孔隙率高，热导率差、工艺复杂，工艺条件苛刻的技术问题，提高功率器件整体可靠性性能，本发明提供了一种纳米金属膜辅助基板，包括：
基底、纳米金属辅助层、金属箔层、金属表面镀层；
所述纳米金属辅助层、金属层、镀层置于基底一侧、两侧或完全包覆；
所述第一金属辅助层包括第一金属颗粒及第二金属颗粒，
所述第一金属颗粒与第二金属颗粒直径不同。
优选的，所述第一金属颗粒直径为0.1μm～100μm；所述第二金属颗粒直径为0.5nm～100nm。
优选的，所述基底材料为陶瓷、玻璃、有机聚合物、金属材料；所述陶瓷基底包括氧化铝、氮化铝、氮化硅、碳化硅、氧化锆增韧氧化铝、铝碳化硅、氮化硼。
优选的，所述纳米金属辅助层还包括连接辅助添加剂、有机载体和溶剂。
所述第一金属颗粒，占有辅助层材料的45wt.％～95wt.％；所述第二金属颗粒，占有辅助层材料的5wt.％～55wt.％；所述连接辅助添加剂占有辅助层材料的0.1wt％～9.9wt％。
优选的，所述第一金属颗粒及所述第二金属颗粒材料为：包括铝、铟的三族元素，包括碳、硅、锡、铅的四族元素，包括磷、铋、锑的五族元素，包括铜、金、银的第一副族，包括钛、锆的第四副族，包括锰、钨、钼的第六副族，银钯合金、金钯合金、铜银合金、铜银镍合金、银铜钛、银铜铟、银铜锡、铝硅铜、铝硅、铝铜、铟锡。
所述连接辅助添加剂包括：氧化铋、氧化硅、氧化铝、氧化钙、氧化钠、氧化铯、氧化钇、氧化锌、氧化镁、氧化硼、氧化钛组成的玻璃或陶瓷相；或/和包括：银、铜、钛、锡、铟、铅；
所述金属箔层包括：铜、银、铝、金，及其合金组合；
所述镀层包括：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。
优选的，所述第一金属颗粒及所述第二金属颗粒为：球型、纤维状、雪花状、片状和/或线状形状。
优选的，所述纳米金属辅助层位于金属层和基底之间，所述纳米金属辅助层包括多个纳米金属小片；
所述纳米金属小片之间水平间隔排列；所述N个小片按照长A1个，宽B1个排列；
和/或，所述纳米金属小片垂直方向具有一层或多层结构。
一种纳米金属膜辅助基板的制备方法，包括：
步骤1：制备第一金属颗粒及第二金属颗粒；使用所述第一金属颗粒与玻璃或陶瓷添加剂、有记载体和溶剂混合制备第一膏体；所述第一金属颗粒与所述第二金属颗粒具有不同的直径；
步骤2：将第二金属颗粒打入第一膏体，获得混合金属浆；
步骤3：将所述混合金属浆置于载体基板表面；
步骤4：将合适尺寸的无氧铜箔置于纳米金属辅助层表面；
步骤5：烘烤及冷却获得纳米金属辅助层的金属陶瓷基板。
优选的，所述方法还包括：
步骤6：对无氧铜表面进行刻蚀处理，得到所需线路图形；
步骤7：在无氧铜表面施加镀层金属。
优选的，所述步骤2包括：
采用机械混合的方法将第二金属颗粒混入第一膏体；
或，利用电场、磁场或气流给第二纳米金属颗粒赋予动能，以物理冲击方式将第二纳米金属颗粒打入所述第一膏体，填充第一高体中第一金属颗粒之间的间隙，形成多尺寸纳米颗粒混合的金属浆料。
优选的，所述步骤3包括：将该混合铜浆采用丝网印刷、喷涂或涂覆的方式置于载体表面；
所述步骤3放置后还包括干燥流程，所述干燥流程参数约为：100～130℃，空气气氛，10～30分钟。
优选的，所述步骤5包括：
步骤5.1：整体干燥所述载体；
步骤5.2：按照设定的温度曲线和气体气氛烘烤所述载体；
步骤5.3：冷却形成多粒度复合覆金属陶瓷基板；
所述气氛氛围为氮气、氩气的保护气氛或氢气、氮气的还原性气氛。
优选的，所述步骤2制备的混合金属浆选择有无夹具固定。
优选的，所述步骤5.3还包括：在冷却后退火。
优选的，所述烘烤温度为400℃～900℃。
本发明提供的一种使用不同尺寸的微米-纳米复合铜浆思路，将所述铜浆印刷在陶瓷表面烧接形成的金属陶瓷基板方案，可以有效降低烧接温度；此外，可以避免原有厚铜陶瓷基板高孔隙率、低键合强度等问题，有效提高可靠性。
附图说明
图1为纳米铜颗粒粒径与烧接温度关系图。
图2为本发明所述的具有纳米金属辅助层的金属陶瓷基板的结构示意图；
图3为本发明所述的具有纳米金属辅助层的金属陶瓷基板的制备流程示意图；
图中序号：无氧铜1，第二(小尺寸)纳米金属颗粒2，连接辅助添加剂相3，第一(大尺寸)纳米金属颗粒4，陶瓷基底5，空洞6，连接层-金属相7，连接层-反应相8，含有大尺寸纳米铜颗粒的溶液9，含有大尺寸纳米铜颗粒的铜膏10，火花烧蚀法纳米粒子发生器11，电磁线圈12，混合纳米铜膏13，印刷丝网14，印刷刮刀15，挥发的有机物16，干燥后的辅助连接层17
具体实施方式
下面详细说明本发明的具体实施，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。
实施例一
本实施例提供纳米铜壳里与烧结温度关系，本实施例中描述的结构，如图2(a)所示，其特点是连接辅助层的主体(第一材料)是银铜钛活性钎焊料，第二材料是纳米铜颗粒，通过物理冲击的方式打入第一材料焊料主体中，陶瓷材料是氮化硅,通过丝网印刷，将焊料置于陶瓷基底表面，通过烘烤所述的体系形成最终金属-陶瓷基板，如图2(b)所示。
实施例二
本实施例提供一种具有纳米金属辅助层的金属陶瓷基板的结构示意图，本实施例中描述的结构，其特点是连接辅助层的主体(第一材料)是银铜钛活性钎焊料，第二材料是纳米锡材料,通过物理冲击的方式打入第一材料焊料主体中，对活性焊料中的钛元素形成包覆；钛元素在烘烤过程中易于氧化失活，因而高真空条件极为重要；通过锡包覆，可以有效抵御氧化，从而降低对真空条件的依赖。
实施例三
本实施例提供一种纳米金属膜辅助基板结构，如图2所示。本实施例中描述的结构，其特点是连接辅助层的主体(第一材料)和打入的第二材料都是铜材料，因而在连接无氧铜和陶瓷基底时，连接层于与铜箔之间可以实现铜-铜键合，提高连接强度。在烘烤前，如图2(a)所示，无氧铜箔1与陶瓷基底5之间存在尚未成型的连接辅助层材料，其中包括平均粒径在0.1-100μm大尺寸铜颗粒4，平均粒径在1nm-100nm的小尺寸纳米铜颗粒2，氧化铋、氧化硅、氧化铝、氧化钙、氧化钠、氧化铯、氧化钇、氧化锌、氧化镁、氧化硼、氧化钛等组成的玻璃或陶瓷相或也可包括银、铜、钛、锡、铟、铅等金属相连接辅助添加剂3，有机载体和溶剂。
通过适当的烘烤工艺后(例如：5℃/min～50℃/min的升温速率升至峰值温度400～900℃，保持1min～30min后，自然冷却至室温。过程中可选的在200～700℃先保温1min～30min。)，所述基板可以形成如图2(b)所述的结构：有机载体和溶剂会在烘烤的初期被耗尽并挥发，接下来，连接辅助添加剂会率先软化，并因自身重力因素从烧结层流动到陶瓷基底的表面，连接辅助添加剂往往由玻璃相和陶瓷相构成，该成分对陶瓷表面以及同材料都有较好的浸润性，因此，添加剂作为连接桥梁，可以帮助连接层形成更好的机械连接；最后，连接辅助金属层中的大小尺寸铜颗粒会通过扩散、烧结现象相互连接，形成完整的金属层，并与上方的无氧铜箔通过扩散、烧结形成铜-铜键合，最终实现宏观上的金属-陶瓷连接。
通过小尺寸纳米铜颗粒的引入，可以将连接辅助金属层中的铜颗粒平均尺寸拉低，从而降低烘烤工艺的温度，达到降低工艺复杂度、降低工艺成本的效果，同时利用小尺寸纳米铜颗粒填充了大尺寸颗粒的缝隙，提升致密性。
实施例四
本实施例提供一种纳米金属膜辅助基板制备方法，该制备方法的特点是在制备辅助连接用的铜浆时就将小尺寸纳米铜颗粒混入铜浆之中，从而降低铜浆中金属颗粒的平均粒径，从而降低烘烤工艺温度，并利用大小尺寸铜颗粒相互填充的效应，提升连接层致密度。
制备步骤：
1)使用微米铜(0.1-100um)制备的浆料作为第一材料(第一材料也包括金、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。)；
2)使用机械混合的方式将纳米铜颗粒(1-100nm)第二材料，混如上述金属浆料。
3)混入连接辅助添加剂材料；
4)将该混合铜浆(作为连接辅助层材料)采用丝网印刷或涂覆的方式置于基板表面；所述基板可以是陶瓷(如氧化铝、氮化铝、氮化硅、碳化硅、金刚石等)、玻璃、有机聚合物、金属等；
5)将带有连接辅助层的陶瓷基板整体进行干燥，使得有机介质挥发；
6)将无氧铜材料置于连接辅助层表面，形成待烘烤基板；
7)再将所述待烘烤基板置于炉中按照设定的温度曲线和气体气氛烘烤；气体气氛可选保护气氛或还原性气氛；
8)自然冷却；
9)可选的退火；
10)形成最终基板。
上述方法制备的复合铜膜陶瓷基板包括载体，所述载体表面上的多粒度复合覆金属层；所述多粒度复合覆金属层包括第一金属颗粒及第二金属颗粒；所述第一金属颗粒与所述第二金属颗粒具有不同的直径。
所述第一金属颗粒直径为0.1μm～100um；所述第二金属颗粒直径为1nm～100nm。
所述第一金属颗粒及第二金属颗粒材料为金、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。
所述载体材料为陶瓷、玻璃、有机聚合物、金属；所述陶瓷为氧化铝、氮化铝、氮化硅、碳化硅、金刚石。
采用机械混合的方法将第二金属颗粒混入第一金属颗粒间隙；或，采用物理冲击的方法将第二金属颗粒打入第一金属颗粒间隙。
在烘烤过程中，一方面纳米铜+微米铜组合使得铜材料的整体平均粒度降低，从而达到降低烧接温度的效果，传统烧接温度为900-1100℃，而本发明的烧结温度为400～900℃之间；另一方面，纳米铜颗粒在铜浆中会与微米铜均匀混合，从而使得烧结时填充原微米铜浆会产生的空隙，从而提高烧结铜层致密度。
实施例五
本实施例提供一种纳米金属膜辅助基板制备方法，该制备方法的特点是小尺寸纳米铜颗粒采用电火花烧蚀法制备，并用物理冲击打入铜膏,从而实现纳米铜颗粒的制备和使用一体化工艺，降低了因为保存时间长，导致纳米铜团聚的风险。
制备方法，如图3所示，制备步骤：
1)使用微米铜(0.1-100um)制备的膏体作为第一材料，(第一材料也包括金、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。)
2)使用电火花烧蚀法制备纳米铜颗粒(1-100nm)第二材料，使用物理冲击的方法将其打入步骤1所述膏体；物理冲击方式包括利用电场、磁场或气流给第二纳米金属颗粒赋予动能，以物理冲击方式将第二纳米金属颗粒打入所述第一膏体，填充第一高体中第一金属颗粒之间的间隙，形成多尺寸纳米颗粒混合的金属浆料。
3)混入连接辅助添加剂材料；
4)将该混合铜浆(作为连接辅助层材料)采用丝网印刷或涂覆的方式置于基板表面；所述基板可以是陶瓷(如氧化铝、氮化铝、氮化硅、碳化硅、金刚石等)、玻璃、有机聚合物、金属等；
5)将带有连接辅助层的陶瓷基板整体进行干燥，使得有机介质挥发；
6)将无氧铜材料置于连接辅助层表面，形成待烘烤基板；
7)再将所述待烘烤基板置于炉中按照设定的温度曲线和气体气氛烘烤；气体气氛可选保护气氛或还原性气氛；
8)自然冷却；
9)可选的退火；
10)形成最终基板。
上述方法制备的复合铜膜陶瓷基板包括载体，所述载体表面上的多粒度复合覆金属层；所述多粒度复合覆金属层包括第一金属颗粒及第二金属颗粒；所述第一金属颗粒与所述第二金属颗粒具有不同的直径。
所述第一金属颗粒直径为0.1μm～100um；所述第二金属颗粒直径为1nm～100nm。
所述第一金属颗粒及第二金属颗粒材料为金、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。
所述载体材料为陶瓷、玻璃、有机聚合物、金属；所述陶瓷为氧化铝、氮化铝、氮化硅、碳化硅、金刚石。
采用机械混合的方法将第二金属颗粒混入第一金属颗粒间隙；或，采用物理冲击的方法将第二金属颗粒打入第一金属颗粒间隙。
在烘烤过程中，一方面纳米铜+微米铜组合使得铜材料的整体平均粒度降低，从而达到降低烧接温度的效果，传统烧接温度为900-1100℃，而本发明的烧结温度为400～900℃之间；另一方面，纳米铜颗粒在铜浆中会与微米铜均匀混合，从而使得烧结时填充原微米铜浆会产生的空隙，从而提高烧结铜层致密度。
具体流程如下：
1)使用40wt.％伊士曼公司生产的Texanol酯醇，10wt.％的萜品醇，20wt.％二乙二醇二丁醚，30wt.％丙烯酸系树脂制备有机载体，重量10g；
2)在所述有机载体中混入75g微米铜颗粒的铜粉(5um的D90)；加入5g的Glass-A玻璃组合(主体为SiO2-Bi2O3-B2O3)。
3)磁力搅拌、真空去泡，蒸发；制备成铜浆。
4)使用物理加速方式将总重量为10g纳米铜颗粒(50nm)打入所述铜浆；
5)将该混合铜浆采用丝网印刷的方式置于基板表面；所述基板可以是Si3N4陶瓷基板，表面积50mmx50mm，厚度0.32mm；
6)将所述基板干燥，干燥温度设定125℃，持续时间10分钟，使得有机介质挥发；
7)再将所述覆铜基板置于炉中按照设定的温度曲线(峰值温度400～900℃，30秒～10分钟)和氮气(将氧气含量控制在6ppm以下)气氛烘烤；
8)烘烤完毕后，将基板在室温冷却至50℃以下；
9)形成最终基板。
本发明提供的一种使用不同尺寸的微米-纳米复合铜浆思路，将所述铜浆印刷在陶瓷表面烧接形成的金属陶瓷基板方案，可以有效降低烧接温度，如图1所示。此外，可以避免原有厚铜陶瓷基板高孔隙率、低键合强度等问题，有效提高可靠性。
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 (15)

1.一种纳米金属膜辅助基板，其特征在于，包括：
基底、纳米金属辅助层、金属箔层、金属表面镀层；
所述纳米金属辅助层、金属层、镀层置于基底一侧、两侧或完全包覆；
纳米金属辅助层包括第一金属颗粒及第二金属颗粒，
所述第一金属颗粒与第二金属颗粒直径不同；
所属纳米金属辅助层的制备方式为，用物理冲击的方式将第二金属颗粒打入包括第一金属颗粒的焊料主体中；
所述第一金属颗粒，占有辅助层材料的45wt.％～95wt.％；所述第二金属颗粒，占有辅助层材料的5wt.％～55wt.％；连接辅助添加剂占有辅助层材料的0.1wt％～9.9wt％。
2.根据权利要求1所述纳米金属膜辅助基板，其特征在于，所述第一金属颗粒直径为0.1μm～100μm；所述第二金属颗粒直径为0.5nm～100nm。
3.根据权利要求1所述纳米金属膜辅助基板，其特征在于，所述基底材料为陶瓷、玻璃、有机聚合物、金属材料；所述陶瓷包括氧化铝、氮化铝、氮化硅、碳化硅、氧化锆增韧氧化铝、铝碳化硅、氮化硼。
4.根据权利要求1所述纳米金属膜辅助基板，其特征在于，所述纳米金属辅助层还包括连接辅助添加剂、有机载体和溶剂。
5.根据权利要求1所述纳米金属膜辅助基板，其特征在于，所述第一金属颗粒及所述第二金属颗粒材料为：包括铝、铟的三族元素，包括碳、硅、锡、铅的四族元素，包括磷、铋、锑的五族元素，包括铜、金、银的第一副族，包括钛、锆的第四副族，包括锰、钨、钼的第六副族，银钯合金、金钯合金、铜银合金、铜银镍合金、银铜钛、银铜铟、银铜锡、铝硅铜、铝硅、铝铜、铟锡；
所述连接辅助添加剂包括：氧化铋、氧化硅、氧化铝、氧化钙、氧化钠、氧化铯、氧化钇、氧化锌、氧化镁、氧化硼、氧化钛组成的玻璃或陶瓷相；或/和包括：银、铜、钛、锡、铟、铅；
所述金属箔层包括：铜、银、铝、金，及其合金组合；
所述镀层包括：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。
6.根据权利要求1所述纳米金属膜辅助基板，其特征在于，所述第一金属颗粒及所述第二金属颗粒为：球型、纤维状、雪花状、片状和/或线状形状。
7.根据权利要求1所述纳米金属膜辅助基板，其特征在于，所述纳米金属辅助层位于金属层和基底之间，所述纳米金属辅助层包括多个纳米金属小片；
所述纳米金属小片之间水平间隔排列；N个小片按照长A1个，宽B1个排列；
和/或，所述纳米金属小片垂直方向具有一层或多层结构。
8.一种制备权利要求1-7所述纳米金属膜辅助基板的制备方法，其特征在于，包括：
步骤1：制备第一金属颗粒及第二金属颗粒；使用所述第一金属颗粒与玻璃或陶瓷添加剂、有记载体和溶剂混合制备第一膏体；所述第一金属颗粒与所述第二金属颗粒具有不同的直径；
步骤2：将第二金属颗粒打入第一膏体，获得混合金属浆；
步骤3：将所述混合金属浆置于载体基板表面；
步骤4：将合适尺寸的无氧铜箔置于纳米金属辅助层表面；
步骤5：烘烤及冷却获得纳米金属辅助层的金属陶瓷基板。
9.根据权利要求8所述纳米金属膜辅助基板的制备方法，其特征在于，所述方法还包括：
步骤6：对无氧铜表面进行刻蚀处理，得到所需线路图形；
步骤7：在无氧铜表面施加镀层金属。
10.根据权利要求8所述纳米金属膜辅助基板的制备方法，其特征在于，所述步骤2包括：
采用机械混合的方法将第二金属颗粒混入第一膏体；
或，利用电场、磁场或气流给第二纳米金属颗粒赋予动能，以物理冲击方式将第二纳米金属颗粒打入所述第一膏体，填充第一高体中第一金属颗粒之间的间隙，形成多尺寸纳米颗粒混合的金属浆料。
11.根据权利要求8所述纳米金属膜辅助基板的制备方法，其特征在于，所述步骤3包括：将该混合金属浆采用丝网印刷、喷涂或涂覆的方式置于载体表面；
所述步骤3放置后还包括干燥流程，所述干燥流程参数为：100～130℃，空气气氛，10～30分钟。
12.根据权利要求8所述纳米金属膜辅助基板的制备方法，其特征在于，所述步骤5包括：
步骤5.1：整体干燥所述载体；
步骤5.2：按照设定的温度曲线和气体气氛烘烤所述载体；
步骤5.3：冷却形成多粒度复合覆金属陶瓷基板；
所述气氛氛围为氮气、氩气的保护气氛或氢气、氮气的还原性气氛。
13.根据权利要求8所述纳米金属膜辅助基板的制备方法，其特征在于，所述步骤2制备的混合金属浆选择有无夹具固定。
14.根据权利要求12所述纳米金属膜辅助基板的制备方法，其特征在于，所述步骤5.3还包括：在冷却后退火。
15.根据权利要求8所述纳米金属膜辅助基板的制备方法，其特征在于，所述烘烤温度为400℃～900℃。
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