焊接材料及其用途、焊接方法和电子设备技术

本申请提供了一种焊接材料及其用途、焊接方法和电子设备，以提高导热速度，减少热量损失。该焊接材料包括如下组分：焊料和磁化金属材料。其中，磁化金属材料的磁导率≥100

【技术实现步骤摘要】
焊接材料及其用途、焊接方法和电子设备


[0001]本申请涉及耗材领域，具体涉及一种焊接材料及其用途、焊接方法和电子设备。

技术介绍

[0002]在电子设备的生产过程中，通常需要采用焊接的方法将电子元器件焊接到电路板上，以对电子元器件进行固定。在焊接过程中，通过加热使焊锡达到熔点，以在电子元器件和电路板间形成金属间化合物，进而在电子元器件和电路板之间形成可靠的金属导电通路。
[0003]在大规模高效生产的电子行业，一般采用整体加热焊接，比如回炉焊或烤箱焊接等，而在光芯片、光器件、光模块等领域，由于晶体类元件不耐高温，无法采用电子行业的整体加热焊接方法。这样，当某一元器件无法承受焊料熔点以上的温度时，就需要采用局部加热方式，比如通过特定导热介质热传导到指定区域，示例性地，可通过加热金属介质，金属介质与电子元器件和电路板接触，然后通过电子元器件和电路板将热量传导至焊料，待焊料达到熔点可完成熔接。其中，无论是整体焊接还是局部焊接，在热量的传递过程中，热源的热量均是通过导热介质(如空气、金属介质等)传递至电子元器件和电路板，然后再由子元器件和电路板传递至焊料，该热量传递过程中，热量传导路径较长，导热速度较慢，且热源的热量不能直接作用在焊料上，造成热量损失大，无法实现低温焊接，若提高加热温度，易于造成不耐高温器件的损坏。

技术实现思路

[0004]本申请提供了一种焊接材料及其用途、焊接方法和电子设备，以提高导热速度，减少热量损失，降低焊接温度，避免不耐高温器件在焊接过程中发生损坏。
[0005]第一方面，本申请提供一种焊接材料，该焊接材料包括如下组分：焊料和磁化金属材料。其中，磁化金属材料的磁导率≥100
×
10
‑6H/m，磁化金属材料在焊接材料中的质量占比≤25％。
[0006]本申请提供的焊接材料，由于添加了高磁化系数的磁化金属材料，在焊接过程中，可直接利用高频的电磁发生器使焊接材料中的磁化金属材料发生磁热效应，在该过程中，由于热源本身就在焊接材料的内部，因此，焊接材料中的焊料可直接吸收由磁化金属材料产生的热量，可避免传统整体加热焊接以及局部加热焊接过程中的热损失，热传导效率更高，传热速度更快，热量损失少，进而可实现低温焊接。由此，在焊接过程中，可避免焊接温度过高对电子元器件造成损伤。
[0007]在一种可选的实现方式中，焊接材料的材质为软性金属材料，其中，软性金属材料的弹性模量小于120GPa。示例性地，软性金属材料例如可为焊锡、铝丝或铜丝中的至少一种。
[0008]在一种可选的实现方式中，磁化金属材料贴覆于焊料的表面。在另一种可选的实现方式中，磁化金属材料掺杂于焊料。
[0009]在一种可选的实现方式中，磁化金属材料的最大外形尺寸小于等于20μm。其中，磁化金属材料的形状可为颗粒状、棒状、片状或块状中的至少一种。
[0010]在一种可选的实现方式中，磁化金属材料包括可伐合金、铁镍软磁合金、μ合金、SUS合金、铁氧体或透磁合金中的至少一种。
[0011]在一种可选的实现方式中，磁化金属材料的表面设有金属镀层。其中，金属镀层的材料包括但不限于Ni和/或Au。通过设置金属镀层，以便于磁化金属材料熔化后与焊料成为一体。
[0012]第二方面，本申请提供一种焊接方法，该焊接方法包括：在第一待焊元件和第二待焊元件之间设置如本申请第二方面的焊接材料，利用电磁发生器诱导焊接材料中的磁化金属材料发生磁热效应使焊接材料中的焊料熔融，完成对第一待焊元件和第二待焊元件的焊接。
[0013]本申请提供的焊接方法，使用的焊接材料中由于采用添加了高磁化系数的磁化金属材料，在焊接过程中，直接利用高频的电磁发生器使焊接材料中的磁化金属材料发生磁热效应，在该过程中，由于热源本身就在焊接材料的内部，因此，焊接材料中的焊料可直接吸收由磁化金属材料产生的热量，可避免传统整体加热焊接以及局部加热焊接过程中的热损失，热传导效率更高，传热速度更快，热量损失少。
[0014]第三方面，本申请提供一种焊接材料的用途，本申请的焊接材料可用于3D打印中。
[0015]例如，本申请第一方面的焊接材料可用作3D打印材料，在打印过程中，可用高频的电磁发生器诱导磁性金属材料发生磁热效应产生热量，焊接材料熔融后进行打印。
[0016]第四方面，本申请提供一种电子设备，该电子设备可包括电路板和至少一个电子元器件，至少一个电子元器件可通过本申请的焊接材料与电路板固定连接。该电子设备包括但不限于手机、电脑、电视、电话手表、户外显示器等设备。
[0017]其中，本申请上述各可能实现方式中的数据，例如磁化金属材料的磁导率、质量占比、磁化金属材料的尺寸等数据，在测量时，工程测量误差范围内的数值均应理解为在本申请所限定的范围内。
附图说明
[0018]图1为一种电子元器件与电路板焊接的结构示意图；
[0019]图2为现有技术中整体加热焊接的热量传输示意图；
[0020]图3为本申请一种实施例的焊料在焊接过程中的热量传输示意图；
[0021]图4为本申请一种实施例的电子设备的结构示意图。
[0022]附图标记：
[0023]100
‑
热源；200
‑
导热介质；10
‑
电子元器件；20
‑
电路板；30
‑
焊接材料；40电磁发生器；
[0024]50
‑
壳体。
具体实施方式
[0025]为了使本申请的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本申请作进一步地详细描述。
[0026]以下实施例中所使用的术语只是为了描述特定实施例的目的，而并非旨在作为对本申请的限制。如在本申请的说明书和所附权利要求书中所使用的那样，单数表达形式“一个”、“一种”、“所述”、“上述”、“该”和“这一”旨在也包括例如“一个或多个”这种表达形式，除非其上下文中明确地有相反指示。
[0027]在本说明书中描述的参考“一个实施例”或“一些实施例”等意味着在本申请的一个或多个实施例中包括结合该实施例描述的特定特征、结构或特点。由此，在本说明书中的不同之处出现的语句“在一个实施例中”、“在一些实施例中”、“在其他一些实施例中”、“在另外一些实施例中”等不是必然都参考相同的实施例，而是意味着“一个或多个但不是所有的实施例”，除非是以其他方式另外特别强调。术语“包括”、“包含”、“具有”及它们的变形都意味着“包括但不限于”，除非是以其他方式另外特别强调。
[0028]电子设备通常包括电路板和设置在电路板上的电子元器件，其中，电子元器件可通过焊接的方式固定在电路板上并与电路板形成电连接。在焊接过程中，通常采用整体加热方式或局部加热方式进行焊接。图1为一种电子元器件与电路板焊接的结构示意图，图2为现有技术中整体加热焊接的热量传输示意图。如图1和图2所示，对于电子元器件10与电路板(printed circuit 本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种焊接材料，其特征在于，包括焊料和磁化金属材料，所述磁化金属材料的磁导率≥100
×
10
‑6H/m，所述磁化金属材料在所述焊接材料中的质量占比≤25％。2.根据权利要求1所述的焊接材料，其特征在于，所述焊接材料的材质为软性金属材料，所述软性金属材料的弹性模量小于120GPa。3.根据权利要求2所述的焊接材料，其特征在于，所述软性金属材料包括焊锡、铝丝或铜丝中的至少一种。4.根据权利要求1
‑
3任一项所述的焊接材料，其特征在于，所述磁化金属材料贴覆于所述焊料的表面。5.根据权利要求1
‑
3任一项所述的焊接材料，其特征在于，所述磁化金属材料掺杂于所述焊料。6.根据权利要求5所述的焊接材料，其特征在于，所述磁化金属材料的最大外形尺寸小于等于20μm。7.根据权利要求1
‑
6任一项所述的焊接材料，其特征在于，所述磁化金属材料为颗粒状、棒状、片状或块状中的至少一种。8.根据权利要求1
...

【专利技术属性】
技术研发人员：郭正伟，潘忠灵，王培，柳贺良，
申请(专利权)人：华为技术有限公司，
类型：发明
国别省市：