CN116160151B - 一种纳米颗粒焊膏及其制备方法和应用 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种纳米颗粒焊膏及其制备方法和应用，所述纳米颗粒焊膏包括金属颗粒和笼形硅氧烷齐聚物，所述金属颗粒为Ag颗粒或Cu颗粒，为微米‑纳米混合型颗粒，所述笼形硅氧烷齐聚物的粒径范围为10‑100nm。本发明通过添加笼形硅氧烷齐聚物颗粒来改善纳米Ag或纳米Cu烧结的高温组织的热稳定性的问题。同时，相比市面大部分焊膏，笼形硅氧烷齐聚物颗粒的添加能够使纳米Ag焊膏、Cu焊膏在更低温低压的条件下达到更好的烧结强度。

Description

一种纳米颗粒焊膏及其制备方法和应用

技术领域

本发明涉及纳米技术和电子制造技术领域，尤其涉及一种纳米颗粒焊膏及其制备方法和应用。

背景技术

随着芯片向高封装密度化发展，焊点不断微型化，其服役条件的极端化，互连的可靠性问题成为不可忽视的问题。随着以SiC为典型代表的第三代半导体的发展，传统Sn基焊膏的熔化焊，无法再满足其服役的极端条件，高温下焊层熔化造成连接失效。

纳米颗粒烧结的出现成功打破了传统焊接的局限，开辟了一条新的途径。目前研究以纳米Ag、纳米Cu的低温烧结为主，与传统的熔化焊不同，其纳米/微米颗粒在固态下实现扩散连接，形成网状多孔结构，在高温下不会熔化。

然而，烧结Ag和Cu长时间在高温下服役，多孔的Ag和Cu烧结层组织容易发生孔隙聚集并失效，存在高温组织不稳定的现象。

发明内容

本发明提供一种纳米颗粒焊膏及其制备方法和应用，用以解决现有技术中纳米颗粒烧结接头在高温服役过程中多孔组织不稳定的问题。

本发明提供一种纳米颗粒焊膏，包括金属颗粒和笼形硅氧烷齐聚物，所述金属颗粒为Ag颗粒或Cu颗粒，为微米-纳米混合型颗粒，所述笼形硅氧烷齐聚物的粒径范围为10-100nm。

本发明研究发现，现有技术中Ag和Cu纳米颗粒烧结接头在高温服役过程中存在多孔组织不稳定现象，是由于烧结连接头长时间保温，造成了晶粒长大，进而导致强度下降。针对该原因，本发明研究发现，添加具有纳米结构的笼形硅氧烷齐聚物，可以改善冶金反应过程中形成的界面IMC(金属间化合物)的生长行为及应用中的粗化行为。笼形硅氧烷齐聚物颗粒可与焊膏中的金属颗粒形成键合，可有效的减缓组织演变，改善其服役过程热稳定性。

另外，采用微米-纳米混合型颗粒有利于实现更好的烧结效果，其中微米颗粒为骨架，纳米颗粒进行填充。需要说明的是，若是Cu颗粒，需要进行甲酸处理，或者还原气氛处理后备用。

根据本发明提供的纳米颗粒焊膏，所述微米-纳米混合型颗粒由微米片、微米颗粒和纳米颗粒以质量比(55-65)：(30-40)：(1-10)组成。

进一步优选地，所述微米片和所述微米颗粒的平均粒度为800-1000nm，所述纳米颗粒的平均粒度为80-100nm。

质言之，所述金属颗粒为Ag颗粒时，具体组成为平均粒度800-1000nm的微米Ag片、平均粒度800-1000nm的微米Ag球形颗粒和平均粒度80-100nm的纳米Ag球形颗粒。进一步优选地，三者质量比为60:35:5。

所述金属颗粒为Cu颗粒时，具体组成为平均粒度800-1000nm的微米Cu片、平均粒度800-1000nm的微米Cu球形颗粒和平均粒度80-100nm的纳米Cu球形颗粒。进一步优选地，三者质量比为60:35:5。

根据本发明提供的纳米颗粒焊膏，所述笼形硅氧烷齐聚物选自苯基三硅醇倍半硅氧烷(笼形硅氧烷齐聚物-TriSilanolPhenyl)、环己基三硅醇倍半硅氧烷(笼形硅氧烷齐聚物-TriSilanolCyclohexyl)和异丁基三硅醇倍半硅氧烷(笼形硅氧烷齐聚物-TriSilanolIsobutyl)中的一种或多种。所述笼形硅氧烷齐聚物的粒径范围为10-100nm，平均粒度优选为30nm。

根据本发明提供的纳米颗粒焊膏，所述纳米颗粒焊膏还包括溶剂载体；所述笼形硅氧烷齐聚物在所述纳米颗粒焊膏中的质量分数为0.5-5％。

本发明还提供上述纳米颗粒焊膏的制备方法，包括：将金属颗粒与分散剂、粘结剂和稀释剂混合，得到混合物A，将笼形硅氧烷齐聚物与交联剂和有机溶剂混合，得到混合物B，再将混合物A与混合物B混合，得到所述纳米颗粒焊膏。

与传统的钎焊不同，纳米颗粒烧结是固相扩散连接，在烧结过程中纳米颗粒不发生熔化，因此，在焊膏中添加的笼形硅氧烷齐聚物颗粒的均匀性将直接影响其在烧结连接层组织分布的均匀性，也将影响到纳米颗粒烧结组织的热稳定性。为了提高笼形硅氧烷齐聚物颗粒的均匀性，本发明提出了将笼形硅氧烷齐聚物先与交联剂在有机溶剂中进行交联反应，使之具有良好的相容性，并达到分子水平的均匀分散，之后再以混合物的形式进行添加。

根据本发明提供的制备方法，所述交联剂选自聚氨酯、聚二甲基硅氧烷中的一种或多种。

根据本发明提供的制备方法，所述有机溶剂选自乙醇、丙醇中的一种或多种。

根据本发明提供的制备方法，所述笼形硅氧烷齐聚物与交联剂、有机溶剂的质量比为1:(0.4-0.6):(0.4-0.6)。在本发明的优选实施方式中，所述笼形硅氧烷齐聚物与交联剂、有机溶剂的质量比为2:1:1。

根据本发明提供的制备方法，制备混合物B时，可将笼形硅氧烷齐聚物与交联剂和有机溶剂在500-1500rpm的转速下进行搅拌1-2h，搅拌过程中温度优选为40-50℃，以此获得溶解均匀的混合物。特别注意的是，需要覆盖封口膜，保证加温下有机物不会挥发。

根据本发明提供的制备方法，所述分散剂选自十二醇、聚丙烯酸、聚磺苯乙烯和油脂中的一种或多种。优选地，以十二醇为主。

根据本发明提供的制备方法，所述粘结剂选自乙基纤维素、聚乙烯醇、聚乙烯吡咯烷酮中的一种或多种。进一步优选地，所述乙基纤维素的粘度不超过20。

根据本发明提供的制备方法，所述稀释剂选自短碳链醇及其聚合物中的一种或多种，例如，乙醇、丙醇、正丁醇、异丁醇等。

根据本发明提供的制备方法，所述分散剂、粘结剂和稀释剂的体积比为(35-45):(15-25):(35-45)。进一步优选地，所述分散剂、粘结剂和稀释剂的体积比为40:20:40，即2:1:2。

本发明选用的分散剂、粘结剂和稀释剂的组合呈阶梯式挥发，从而避免同一温度大量有机物挥发，产生大量气体，造成大量空洞。另一方面，长碳氢链有机物，保证所制作的焊膏在烧结过程中不会产生裂纹空洞。

在本发明的一些具体实施方式中，分散剂选用十二醇和聚丙烯酸、粘结剂选用乙基纤维素，稀释剂选用乙醇和异丁醇，该组合下效果更好。

根据本发明提供的制备方法，所述金属颗粒在所述混合物A中的质量分数为50-70％。换言之，所述混合物A中，分散剂、粘结剂和稀释剂的总质量分数为30-50％。当金属颗粒质量分数为50％时，分散剂、粘结剂和稀释剂的总质量分数为50％；当金属颗粒质量分数为70％时，分散剂、粘结剂和稀释剂的总质量分数为30％。

根据本发明提供的制备方法，制备混合物A时，可先将分散剂、粘结剂和稀释剂在500-1500rpm的转速下进行搅拌混合1-2h，以此获得溶解均匀的混合溶剂。其中，为避免有机试剂的挥发，应避免采用敞口的容器。

根据本发明提供的制备方法，将混合物A与混合物B混合，优选在旋涡混合仪中600-1500rpm，频率50Hz条件下混合8-10h，以达到更好的混匀效果。

本发明还提供上述纳米颗粒焊膏在芯片互连中的应用。即提供一种芯片互连的方法，包括：以芯片-焊膏-基板的三明治结构进行烧结，形成连接头；所用焊膏为上述纳米颗粒焊膏，所述烧结的温度为180-300℃，烧结的压力为0-25MPa。进一步优选地，烧结的时间为5-30min。

上述技术方案中，形成三明治结构可采用本领域技术人员所公知的方法。烧结设备可采用本领域常用设备，如芯片低温键合设备。其中，当使用的焊膏为Cu焊膏时，需要在还原性气氛下进行烧结实现芯片互连。

本发明提供的烧结工艺条件能够满足于实验以及工业需求。

本发明提供了一种纳米颗粒焊膏及其制备方法和应用，通过添加笼形硅氧烷齐聚物颗粒来改善纳米Ag或纳米Cu烧结的高温组织的热稳定性的问题。同时，相比市面大部分焊膏，笼形硅氧烷齐聚物颗粒的添加能够使纳米Ag焊膏、Cu焊膏在更低温低压的条件下达到更好的烧结强度。

附图说明

图1是本发明提供的纳米颗粒焊膏制备方法的流程示意图；

图2是笼形硅氧烷齐聚物增强纳米Ag焊膏实物图；

图3是基于本发明焊膏的烧结流程示意图(即芯片互连方法)；

图4是笼形硅氧烷齐聚物增强纳米Cu焊膏实物图；

图5是笼形硅氧烷齐聚物增强纳米Ag膏烧结连接头断口光学显微镜图-上基板；

图6是笼形硅氧烷齐聚物增强纳米Ag膏烧结连接头断口光学显微镜图-下基板；

图7是笼形硅氧烷齐聚物增强纳米Cu膏烧结连接头断口光学显微镜图-上基板；

图8是笼形硅氧烷齐聚物增强纳米Cu膏烧结连接头断口光学显微镜图-下基板；

图9是笼形硅氧烷齐聚物增强纳米Ag膏烧结连接头断口SEM图；

图10是笼形硅氧烷齐聚物增强纳米Cu膏烧结连接头断口SEM图；

图11是有无笼形硅氧烷齐聚物颗粒增强纳米Ag膏剪切强度对比图；

图12是有无笼形硅氧烷齐聚物颗粒增强纳米Cu膏剪切强度对比图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明中的附图，对本发明中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

若无特别说明，以下实施例中所用原材料可通过商业购买的方式获得。

需要说明的是，为节约成本，本发明实施例中选用表面平整的Cu(镀银Cu、Al)块(片)作为DBC基板实验研究的替代品。其中，基板为Cu时需要通过稀盐酸浸泡去除氧化层。基板为镀银Cu或者Al时需要浸入酒精中超声震荡除去表面杂质。

实施例1

本实施例提供一种笼形硅氧烷齐聚物颗粒增强纳米Ag焊膏，其制备流程如图1所示，具体步骤如下：

S1、选取Ag颗粒，包含微米Ag球形颗粒、微米Ag片以及纳米Ag球形颗粒。其中，微米Ag球形颗粒平均粒度约为800nm，微米Ag片平均粒度约为800nm，纳米Ag球形颗粒平均粒度约为80nm。微米Ag片：微米Ag球形颗粒：纳米Ag球形颗粒的质量比为12:7:1。

S2、配置混合有机溶剂，由分散剂、粘结剂和稀释剂组成。分散剂选择十二醇和聚丙烯酸(质量比1:1)，粘结剂选择乙基纤维素(粘度大于20)，稀释剂选择乙醇和异丁醇(质量比1:1)。分散剂：粘结剂：稀释剂体积比为2:1:2。将选取的有机溶剂在500rpm的转速下搅拌1h，得到混合溶剂。将所得混合溶剂与步骤S1中的Ag颗粒混合，得到混合物A，混合物A中Ag颗粒的质量占比为60％。

S3、笼形硅氧烷齐聚物选择苯基三硅醇倍半硅氧烷，将其与聚氨酯和乙醇按质量比2:1:1混合，得到混合物B。混合时在800rpm的转速下进行磁力搅拌2h，磁力搅拌的温度为45℃。

S4、将混合物A与混合物B混合，在旋涡混合仪中1000rpm，50Hz下混合至少10h，以达到均匀混合，其中笼形硅氧烷齐聚物在混合物A与混合物B的总和中质量分数为3％，混合后得到如图2所示的笼形硅氧烷齐聚物颗粒增强纳米Ag焊膏。

本实施例还提供基于上述所得焊膏的烧结方法(即芯片互连方法)，其流程示意图如图3所示，具体步骤如下：

镀银Cu块作为上下基板放入超声震荡机中进行2min的超声清洗，取出备用。将所得笼形硅氧烷齐聚物颗粒增强纳米Ag焊膏，通过掩模板均匀涂覆到镀银基板(10×10mm²)上。并将另一个基板(3×3mm²)重合覆盖在涂覆好的焊膏上，形成一个基板-焊膏-基板的三明治结构，作为烧结的连接头；

将连接头放在芯片低温键合设备上随机器升温至160℃，保温3min，继续升温至250℃，在250℃下以5MPa的压力进行烧结10min后取出，实现互连。

图5-6分别是笼形硅氧烷齐聚物增强纳米Ag焊膏烧结接头剪切后的上下基板断口，可以看到断裂发生在银层内部，说明焊膏与上下基板的连接效果非常好。均匀分布的第二相是形成一个坚固接头前提，若分布不均匀，将极大的影响现有焊膏的剪切强度。观测到断口SEM(图9)出现大量韧窝，这是典型的韧性断裂，说明以本实施例的混合物B为载体改善笼形硅氧烷齐聚物颗粒分布的均匀性是可行的。通过图11对比，相比未添加笼形硅氧烷齐聚物颗粒的纳米Ag焊膏，添加笼形硅氧烷齐聚物颗粒后其剪切强度更好。

因此，本发明在不降低(略提高)原Ag焊膏剪切强度的前提下，改善了纳米Ag烧结的高温组织的热稳定性。

实施例2

本实施例提供一种笼形硅氧烷齐聚物颗粒增强纳米Cu焊膏，其制备方法如下：

S1、选取Cu颗粒，包含微米Cu球形颗粒、微米Cu片以及纳米Cu球形颗粒。其中，微米Cu球形颗粒平均粒度约为800nm，微米Cu片平均粒度约为800nm，纳米Cu球形颗粒平均粒度约为80nm。微米Cu片：微米Cu球形颗粒：纳米Cu球形颗粒的质量比为12:7:1。

S2、将选取的Cu颗粒放入烧杯，倒入无水甲酸溶液，溶液用量以浸没过Cu颗粒为准。将混合溶液在500rpm的转速下进行搅拌均匀混合，使得部分可能发生氧化的Cu颗粒被还原。在30℃下的真空干燥箱内进行烘干备用。

S3、配置混合有机溶剂，由分散剂、粘结剂、稀释剂以及还原剂甲酸组成。分散剂选择十二醇和聚丙烯酸(质量比1:1)，粘结剂选择乙基纤维素，稀释剂选择乙醇和异丁醇(质量比1:1)。分散剂：粘结剂：稀释剂：甲酸体积比为2:1:2:0.5。将选取的有机溶剂在500rpm的转速下进行搅拌1h，得到混合溶剂。将所得混合溶剂与步骤S2中的Cu颗粒混合，得到混合物A，混合物A中Cu颗粒的质量占比为60％。

S4、笼形硅氧烷齐聚物增强颗粒选择苯基三硅醇倍半硅氧烷，将其与聚二甲基硅氧烷和乙醇按质量比2:1:1混合，得到混合物B。混合时在800rpm的转速下进行磁力搅拌2h，磁力搅拌的温度为45℃。

S5、将混合物A与混合物B混合，装入密封瓶，用封口膜进行包裹式密封。密封瓶通过旋涡混合仪在1000rpm下进行至少10h震荡混合，以达到均匀混合，其中笼形硅氧烷齐聚物在混合物A与混合物B的总和中质量分数为2％，混合后得到图4所示的笼形硅氧烷齐聚物颗粒增强纳米Cu焊膏。

本实施例还提供基于上述所得焊膏的烧结方法，具体步骤如下：

将裸Cu基板浸泡在稀盐酸中10s，除去表面氧化物以及杂质。配置好的笼形硅氧烷齐聚物颗粒增强纳米Cu焊膏，通过掩模板均匀涂覆到裸Cu基板(10×10mm²)上。并将另一个裸Cu基板(3×3mm²)重合覆盖在涂覆好的焊膏上，形成一个基板-焊膏-基板的三明治结构，作为烧结的连接头；

采用甲酸气氛烧结，将连接头放入芯片低温键合设备，密封机器内部环境，排出空气，通入甲酸气体。连接头先随机器升温至160℃，保温3min，继续升温至250℃，在250℃下以5MPa的压力进行烧结10min后取出，实现互连。

图7-8分别是笼形硅氧烷齐聚物增强纳米Cu焊膏烧结接头剪切后的上下基板断口，可以看到裂纹贯穿形成在烧结层内部，说明焊膏与上下基板的连接效果非常好。图10断口SEM出现的大量韧窝，同样说明以该种有机物为载体改善笼形硅氧烷齐聚物颗粒分布的均匀性是可行的。通过图12显示，该烧结条件下剪切强度可以达到30MPa。相比未添加笼形硅氧烷齐聚物颗粒的纳米Cu焊膏，剪切强度得到提升，满足工业生产需求。

添加笼形硅氧烷齐聚物颗粒后的焊膏强度相比原来提升很多，这说明其孔隙率大幅降低，添加的笼形硅氧烷齐聚物颗粒孔隙周长变化较小。当下研究现状证明，Ag烧结连接接头会因为长时间保温而造成的晶粒长大，从而会导致强度大幅的降低。因为连接层孔隙周长的降低即多孔结构表面积的降低会驱动Ag烧结演变，因此添加孔隙周长变化较小的第二相与Ag分别复合的烧结组织能有效阻碍组织演变。因此本发明可以改善纳米Ag高温组织的热稳定性。

目前Ag纳米颗粒与其他第二相的混合普遍是机械混合。但是简单的纳米颗粒机械混合由于难以获得成分均匀的烧结组织，导致烧结不能很好地满足烧结连接层的一系列高性能要求。通过SEM以及强度曲线，可以认为笼形硅氧烷齐聚物颗粒的分布是均匀的，因此本实验解决了添加第二相可以改善纳米Ag高温组织的热稳定性，但导致连接性能降低的问题。

实施例3

为了观察交联剂对于添加笼形硅氧烷齐聚物颗粒均匀性的影响。本实施例采用与实施例2相同方式制作焊膏，但添加笼形硅氧烷齐聚物颗粒时，不提前将颗粒混合到交联剂，而是以颗粒的形式直接与实施例2中选取的混合物A装入密封瓶，用封口膜进行包裹式密封。密封瓶通过旋涡混合仪进行至少10h震荡混合，以达到均匀混合，其中笼形硅氧烷齐聚物在混合物A与笼形硅氧烷齐聚物颗粒的总和中质量分数为2％，混合后得到无交联剂为载体添加的笼形硅氧烷齐聚物颗粒增强纳米Cu焊膏。

经过剪切强度测试，相比实施例2，发现无交联剂为载体添加的笼形硅氧烷齐聚物颗粒增强纳米Cu焊膏的强度数值波动较大，最小低于12MPa，最大为35.1MPa。这说明无交联剂为载体纳米Cu焊膏中添加的第二相(笼形硅氧烷齐聚物颗粒)的分布不均匀，造成了剪切强度的波动较大。

实施例4

改变实施例1中微米Ag片：微米Ag球形颗粒：纳米Ag球形颗粒的质量比为32:7:1，其他步骤和添加方式不变，进行笼形硅氧烷齐聚物颗粒增强纳米Ag焊膏制备。之后采用与实施例1相同的烧结条件进行烧结，形成烧结连接头进行剪切强度测试。

经过改变颗粒质量配比(增加了微米Ag片的质量比)的笼形硅氧烷齐聚物颗粒增强纳米Ag焊膏的剪切强度下降了10MPa左右。因为微米Ag片比重的增加，同时导致了烧结层孔隙率也大大增加，这与剪切强度的降低也相对应。经过改变颗粒质量配比的笼形硅氧烷齐聚物颗粒增强纳米Ag焊膏烧结形成的连接头其综合性能有所降低。

实施例5

将实施例1中配置混合有机溶剂的组成成分选择为溴化十六烷基吡啶和叔丁醇。溴化十六烷基吡啶和叔丁醇体积比为1:1。其他步骤和添加方式不变，进行笼形硅氧烷齐聚物颗粒增强纳米Ag焊膏制备。之后采用与实施例1相同的烧结条件进行烧结，形成烧结连接头进行剪切强度测试。

经过改变有机物配比后的笼形硅氧烷齐聚物颗粒增强纳米Ag焊膏，相比实施例1，其烧结连接头烧结层出现大裂纹、沿基板界面分布的贯穿性大孔隙，空隙率增加，剪切强度降低至25MPa。

对比例1

按实施例2进行焊膏配置，但此次未添加交联剂为载体的笼形硅氧烷齐聚物颗粒。其他步骤和添加方式不变，进行纳米Cu焊膏制备。之后采用与实施例2相同的烧结条件进行烧结，形成烧结连接头进行剪切强度测试。

剪切强度如图12，虚线部分为不添加笼形硅氧烷齐聚物颗粒的纳米Cu焊膏所烧结的连接头的剪切强度图，剪切强度为20MPa，低于添加笼形硅氧烷齐聚物颗粒的纳米Cu焊膏所烧结的连接头的剪切强度10MPa左右。侧面证明了以交联剂为载体添加的笼形硅氧烷齐聚物颗粒可以实现在固相焊膏中的均匀分布，这也是添加笼形硅氧烷齐聚物颗粒的纳米Cu焊膏烧结连接头的剪切强度提升的原因。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (8)

1.一种纳米颗粒焊膏，其特征在于，包括金属颗粒和笼形硅氧烷齐聚物，所述金属颗粒为Ag颗粒或Cu颗粒，为微米-纳米混合型颗粒，所述笼形硅氧烷齐聚物的粒径范围为10-100nm；所述微米-纳米混合型颗粒由微米片、微米颗粒和纳米颗粒以质量比（55-65）：（30-40）：（1-10）组成；所述微米片和所述微米颗粒的平均粒度为800-1000nm，所述纳米颗粒的平均粒度为80-100nm；

所述纳米颗粒焊膏的制备方法包括：将金属颗粒与分散剂、粘结剂和稀释剂混合，得到混合物A，将笼形硅氧烷齐聚物与交联剂和有机溶剂混合，得到混合物B，再将混合物A与混合物B混合，得到所述纳米颗粒焊膏；

所述分散剂选自十二醇、聚丙烯酸、聚磺苯乙烯和油脂中的一种或多种；所述粘结剂选自乙基纤维素、聚乙烯醇、聚乙烯吡咯烷酮中的一种或多种；所述稀释剂选自短碳链醇及其聚合物中的一种或多种；所述分散剂、粘结剂和稀释剂的体积比为（35-45）:（15-25）:（35-45）。

2.根据权利要求1所述的纳米颗粒焊膏，其特征在于，所述笼形硅氧烷齐聚物选自苯基三硅醇倍半硅氧烷、环己基三硅醇倍半硅氧烷和异丁基三硅醇倍半硅氧烷中的一种或多种。

3.根据权利要求1或2所述的纳米颗粒焊膏，其特征在于，所述纳米颗粒焊膏还包括溶剂载体；

所述笼形硅氧烷齐聚物在所述纳米颗粒焊膏中的质量分数为0.5-5%。

4.权利要求1-3任一项所述的纳米颗粒焊膏的制备方法，其特征在于，包括：将金属颗粒与分散剂、粘结剂和稀释剂混合，得到混合物A，将笼形硅氧烷齐聚物与交联剂和有机溶剂混合，得到混合物B，再将混合物A与混合物B混合，得到所述纳米颗粒焊膏；

所述分散剂选自十二醇、聚丙烯酸、聚磺苯乙烯和油脂中的一种或多种；

所述粘结剂选自乙基纤维素、聚乙烯醇、聚乙烯吡咯烷酮中的一种或多种；

所述稀释剂选自短碳链醇及其聚合物中的一种或多种；

所述分散剂、粘结剂和稀释剂的体积比为（35-45）:（15-25）:（35-45）。

5.根据权利要求4所述的纳米颗粒焊膏的制备方法，其特征在于，所述金属颗粒在所述混合物A中的质量分数为50-70%。

6.根据权利要求4所述的纳米颗粒焊膏的制备方法，其特征在于，所述交联剂选自聚氨酯、聚二甲基硅氧烷中的一种或多种；

和/或，所述有机溶剂选自乙醇、丙醇中的一种或多种。

7.根据权利要求6所述的纳米颗粒焊膏的制备方法，其特征在于，所述笼形硅氧烷齐聚物与交联剂、有机溶剂的质量比为1：（0.4-0.6）：（0.4-0.6）。

8.一种芯片互连的方法，其特征在于，包括：以芯片-焊膏-基板的三明治结构进行烧结，形成连接头；其中，所用焊膏为权利要求1-3任一项所述的纳米颗粒焊膏；所述烧结的温度为180-300℃，烧结的压力为0-25MPa。