The invention relates to a copper tin nanometer composite powder active solder and a preparation method thereof, belonging to the field of electronic packaging technology. The activity of copper and tin solder by two metal by mechanical activation and compounding ratio of copper and tin 1:1~3:1 composite powder; particle size is in the tens to hundreds of microns, copper and tin to form layered alternately arranged, the thickness of each layer is tens to thousands of nanometer copper tin metal may be formed; a small amount of intermetallic particles in the composite powder. The composite solder powder activated mechanical activation preparation method of high-energy ball milling, high-energy ball milling of the pure copper, pure tin powder as raw materials, the molar ratio of copper powder, tin powder raw material is 1:1~3:1, the use of vacuum or protective atmosphere, milling time is 0.5~8 hours. The invention has the advantages of simple preparation process, low connection temperature and short connection time, and can be used for the electronic encapsulation of the new generation chip and the high temperature resistant electronic device.
【技术实现步骤摘要】
一种铜/锡纳米复合粉末活性焊料及其制备方法
本专利技术属于电子封装领域,涉及一种铜/锡纳米复合粉末活性焊料及其制备方法。
技术介绍
新一代半导体高温功率芯片可以大幅提高电子器件的服役温度,耐高温封装技术需求已变得更加紧迫。高铅钎料钎焊是传统的高温封装技术,然而由于铅对环境造成的巨大危害已使得电子封装领域全面禁用含铅钎料,无铅焊料和及其连接技术成为新型电子封装的关键。金基钎料是一类较早被研究并应用的高温无铅钎料,已经发展的体系有Au-Sn、Au-Ge、Au-Si等。金基钎料与传统高铅钎料相比耐腐蚀性强,导热导电等物理性能优良,缺点是较脆且硬度高,不易于加工制备成形;另外,金基钎料价格昂贵,也极大地制约了其在封装领域中的大规模应用。Ag-Bi基钎料和Sn-Sb基钎料具有与高铅钎料相近的固相线温度,也是综合性能较好的两类高温无铅钎料,且价格相对较低、制备工艺简单,可直接做成钎料膏,在高温电子器件连接中已经有了一定的应用。然而,高温钎料要求较高的连接温度,这种高温加热过程会加剧电子器件中各种材料热膨胀系数的不匹配而导致应力、变形、甚至电子器件的破坏,从而降低电子器件的可靠性和使用寿命。近年来,国内外在高温封装技术方面的开发思路是“低温连接/高温服役”,以降低封装温度,减小加热过程对电子器件的热损伤,而同时又能获得尽可能高的耐热温度。按照这一思路已开发的电子封装技术主要有纳米银颗粒烧结连接、固液互扩散连接或瞬时液相烧结连接等。纳米银烧结连接是一种利用纳米颗粒的表面效应(降低到纳米级尺寸粉末比表面积和表面能增加)在较低的温度(200~350℃)和一定的压力(一般为1~ ...
【技术保护点】
一种铜/锡纳米复合粉末活性焊料,其特征在于:所述的焊料粉末颗粒由铜、锡两种金属通过机械活化复合而成,铜、锡的摩尔比为1:1~3:1。
【技术特征摘要】
1.一种铜/锡纳米复合粉末活性焊料,其特征在于:所述的焊料粉末颗粒由铜、锡两种金属通过机械活化复合而成,铜、锡的摩尔比为1:1~3:1。2.如权利要求1所述的复合粉末活性焊料,其特征在于:焊料粉末颗粒的尺寸为10~200微米,所述的粉末颗粒由铜、锡以层状形式交替排列,每层的厚度为10~9000纳米。3.如权利要求2所述的复合粉末活性焊料,其特征在于:所述的粉末颗粒内部铜、锡层间具有铜锡金属间化合物,铜锡金属间化合物的体积百分含量为0.1~30%。4.如权利要求1所述的复合粉末活性焊料...
【专利技术属性】
技术研发人员:赵兴科,徐守凯,寇露露,肖宇,
申请(专利权)人:北京科技大学,
类型:发明
国别省市:北京,11
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