钎焊金属基复合封装材料的中温钎料薄带及其制备、钎焊.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局*CN102489896A*(12)发明专利申请(10)申请公布号CN102489896A(43)申请公布日2012.06.13(21)申请号201110424967.9B23K1/20(2006.01)(22)申请日2011.12.18(71)申请人湖南科技大学地址411201湖南省湘潭市雨湖区石码头2号(72)发明人崔大田王志法胡忠举刘文辉刘龙飞颜建辉(74)专利代理机构湘潭市汇智专利事务所43108代理人宋向红(51)Int.Cl.B23K35/30(2006.01)B23K35/40(2006.01)B23K1/19(2006.01)权利要求书权利要求书1页1页说明书说明书44页页附图附图11页(54)发明名称钎焊金属基复合封装材料的中温钎料薄带及其制备、钎焊(57)摘要本发明公开了一种用于金属基复合封装材料钎焊的中温钎料薄带及制备和钎焊方法。本发明采用Au、Ag、Ge和Cu四种合金原料按一定的质量百分比在中频感应真空炉中熔炼后，再在紫铜模中浇铸成母合金锭；再将制得的母合金锭在单辊甩带装置上制取钎料薄带；采用钯盐活化法在W-Cu、SiCp/Al复合材料表面进行化学镀Ni，镀层厚度为3~10μm；采用Au-Ag-Ge-Cu中温钎料薄带对化学镀Ni后的W-Cu、SiCp/Al复合材料和基座进行钎焊，钎焊温度范围为470~550℃，保护气氛为高纯氩气或流动氢气，钎焊时间2~10min。本发明的钎料薄带钎焊后，钎料与镀Ni层浸润性佳，铺展后表面质量良好，无明显残留物；钎焊接头组织均匀无明显缺陷。CN1024896ACN102489896A权利要求书1/1页1.一种钎焊金属基复合封装材料的中温钎料薄带，其特征在于组成为：Au、Ag、Ge和Cu，其中，各组分的质量百分含量分别是：Au是61~75%，Ag是14~22%，Ge是11~14%，Cu是0~3%；其厚度小于0.2mm。2.根据权利要求1所述的钎焊金属基复合封装材料的中温钎料薄带，其特征在于：所述中温钎料薄带各组分的质量百分含量优选为：Au是63~71%，Ag是17~21%，Ge是11.5~13.5%，Cu是0~3%；中温钎料薄带的厚度范围优选为50~150μm，宽度范围优选为8~20mm。3.一种如权利要求1所述钎焊金属基复合封装材料的中温钎料薄带的制备方法，其特征在于包括如下顺序的步骤：（1）采用纯度即质量分数分别为99.99%的Au、99.99%的Ag、99.99%的Cu和单晶Ge，按一定的质量百分比在中频感应真空炉中熔炼后，再在紫铜模中浇铸成母合金锭；其中，各组分的质量百分含量分别是：Au是61~75%，Ag是14~22%，Ge是11~14%，Cu是0~3%；（2）将步骤（1）制得的母合金锭在单辊甩带装置上制取钎料薄带，其制带工艺参数为：辊轮线速度为10~25m/s；石英管矩形喷嘴尺寸为宽0.2~0.5mm，长8~15mm，喷嘴至辊面的间隙为0.5~1mm；喷铸时氩气压力为0.06~0.08Mpa；真空度为10-3Pa；（3）最后，得到连续且厚度均匀的钎料薄带，其厚度小于0.2mm。4.根据权利要求3所述的钎焊金属基复合封装材料的中温钎料薄带的制备方法，其特征在于：步骤（1）中各组分的质量百分含量优选为：Au是63~71%，Ag是17~21%，Ge是11.5~13.5%，Cu是0~3%；调整步骤（2）的工艺参数可得到优选厚度范围为50~150μm、宽度范围为8~20mm的钎料薄带。5.一种如权利要求1所述钎焊金属基复合封装材料的中温钎料薄带的钎焊方法，即钎焊W-Cu、SiCp/Al复合材料的钎焊方法，其特征在于包括如下过程：采用钯盐活化法在W-Cu、SiCp/Al复合材料表面进行化学镀Ni，镀层厚度为3~10μm；采用Au-Ag-Ge-Cu中温钎料薄带对化学镀Ni后的W-Cu、SiCp/Al复合材料和基座进行钎焊，钎焊温度范围为470~550℃，保护气氛为高纯氩气或流动氢气，钎焊时间2~10min。2CN102489896A说明书1/4页钎焊金属基复合封装材料的中温钎料薄带及其制备、钎焊技术领域[0001]本发明属于微电子封装和金属基复合材料钎焊领域，具体涉及一种用于金属基复合封装材料钎焊的中温钎料薄带及制备和钎焊方法。背景技术[0002]随着集成电路封装密度的不断提高以及大功率化，对电子封装材料的要求也越来越苛刻。传统的电子封装材料如Invar、Kovar、W、Mo等由于其单一的性能已经不能满足封装行业日益发展的需要，这就使得低膨胀、低密度、高导热、合适强度和生产成本的新型电子封装材料的研制变得十分迫切，一般来说，单一材料难以满足上述性能的苛刻要求，而复合材料由于其性能的可调性，能够充分利用各种单一材料的优点，制备出综合性能优异的