【技术实现步骤摘要】
可低温焊接的高可靠性复合钎料片、制备方法及其应用
[0001]本专利技术属于电子元器件的焊接材料
,涉及一种可低温焊接的高可靠性复合钎料片、制备方法及其应用,本专利技术首次将该制备方法应用于改善钎料内部元素分布及调控钎料熔点中。
技术介绍
[0002]3D封装由于具有高性能、小尺寸、异构集成等特点,是扩展摩尔定律的一个很有前途的方向,电子封装技术也越来越受到重视。在封装的回流焊中,钎料被用来实施组装元器件的引线或者断点与印制板上的焊盘连接。形成的焊点承担着导电,导热和机械连接作用,其连接的可靠性将强烈影响着电子元器件的使用性能。
[0003]出于对环境保护和人体健康的考虑,含Pb钎料被禁止使用。目前,Sn基钎料,如Sn
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Ag,Sn
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Cu,Sn
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Ag
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Cu钎料,由于出色的润湿性,力学性能,热性能被广泛使用,被认为是最有希望替代含Pb钎料的选择之一。但是在实际的生产过程中,Sn基钎料具有较高的熔点,回流温度一般为230~300℃,芯片和基板之间由于热膨胀系数不同而导致热翘曲以及热应力的产生。一般认为可以通过降低回流温度来抑制热翘曲的产生,但是目前所有的Sn基钎料都不能在低温下进行回流。
[0004]基于此,Sn
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58Bi共晶钎料具有较低的熔点(139℃)和较低的生产成本而受到研究者的关注,但是由于Bi属于硬脆相,在回流过程中会发生Bi的偏析粗化(F.Wang,Y.Huang,Z.Zhang,C.Yan ...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种可低温焊接的高可靠性复合钎料片的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:步骤1,将Sn基钎料片和Sn
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Bi共晶钎料块分别轧制成厚度为10
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500μm的钎料片,清洗去除其表面附着物;步骤2,将所得的Sn基钎料片和Sn
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Bi共晶钎料片裁剪成相同尺寸;步骤3,将步骤2中获得的钎料片按照Sn/Sn
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Bi/Sn/Sn
‑
Bi
…
Sn/Sn
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Bi的结构方式进行交错有序叠放,形成叠放层数为2
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10层的叠层结构;步骤4,将步骤3中获得的叠层结构置于两片陶瓷之间,然后整体置于高精度数显加热台上,利用标准砝码对其施加压力,保压1
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5分钟,使Sn钎料和Sn
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Bi共晶钎料复合,其中,加热台的温度范围为145
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200℃,砝码压力为0.2
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1N;步骤5,将上述叠层结构在空气中冷却至室温,获得Sn/Sn
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Bi复合钎料。2.根据权利要求1所述的一种可低温焊接的高可靠性复合钎料片的制备方法,其特征在于,所述步骤1中,所述的Sn
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Bi共晶钎料块为如下钎料中的一种:
①
Sn
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xBi钎料,x为Bi的质量百分比,在50
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【专利技术属性】
技术研发人员:马海涛,董冲,张丹,马浩然,王云鹏,
申请(专利权)人:大连理工大学,
类型:发明
国别省市:
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