一种Cu-Ni合金化基板与无铅钎料的焊点及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种Cu‑Ni合金化基板与无铅钎料的焊点及其制备工艺，给出了Cu‑Ni合金作为基板与无铅钎料的焊点制备和焊点界面组织结构，其中Ni的质量百分比为0‑1.5％。其制备步骤：(1)选用纯度为99.99％的Cu和Ni按照相应比例称量配比，置入耐高温的石英试管中真空熔炼，充分融合后，得到新型Cu‑Ni基板。(2)选取Sn3.0Ag0.5Cu(SAC305)焊膏为无铅钎料，将其放在制备的新型Cu‑Ni基板上，在270℃下回流焊5分钟，使钎料与基板充分反应形成界面化合物，得到无铅焊点。本发明专利技术工艺流程简单、工艺参数容易控制的优势，所制备的新型Cu‑Ni基板对无铅焊料焊点界面化合物生长具有抑制作用。

A Solder Joint between Cu-Ni Alloyed Substrate and Lead-free Solder and Its Preparation Method

The invention discloses a solder joint and its preparation process between a copper-nickel alloyed substrate and a lead-free solder. The solder joint preparation and interface structure of a copper-nickel alloy as a substrate and a lead-free solder are given, in which the mass percentage of Ni is 0.1.5%. The preparation steps are as follows: (1) Cu and Ni with purity of 99.99% are selected to be weighed in the corresponding proportion and melted in a high temperature resistant quartz tube in vacuum. After full fusion, a new type of copper-nickel substrate is obtained. (2) Sn3.0 Ag 0.5 Cu (SAC305) solder paste was selected as lead-free solder, which was placed on a new type of copper-nickel substrate and reflow for 5 minutes at 270 (?) C. The solder reacted fully with the substrate to form interfacial compounds and lead-free solder joints were obtained. The invention has the advantages of simple process flow and easy control of process parameters, and the prepared new Cu Ni substrate has inhibition effect on the growth of lead-free solder joint interface compound.

【技术实现步骤摘要】
一种Cu-Ni合金化基板与无铅钎料的焊点及其制备方法
本专利技术涉及一种焊接领域用的合金化基板材料及其制备工艺，属于电子封装与互连

技术介绍
随着科技地发展与创新，人们对电子产品的要求越来越高，不仅需要电子产品的功能多样化，还需要电子产品方便携带。这就要求研发人员在电子封装领域取得更大的进步。在电子封装领域，传统的Sn-Pb钎料具有良好的焊接性能，但是由于Pb具有一定的毒性，长期使用会对人类的安全和生态自然带来危害。所以研发人员不断地开发出各种优良、绿色环保型的无铅钎料。Sn-Ag-Cu无铅钎料由于其环保特点和优良的焊接性能被认为是Sn-Pb钎料最有潜力的代替者，其中最广泛使用的是熔点为217℃的Sn-3.0Ag-0.5Cu(SAC305)钎料，金属铜是应用最广泛的金属基板之一。然而，大量的研究报告发现，锡基无铅钎料和铜基板之间的界面反应非常剧烈，随着反应温度、反应时间、时效温度以及时效时间的增加，界面金属间化合物(IMC)不断生长粗化，焊点中的钎料不断被消耗，基板上的铜元素被大量消耗，形成比较厚的IMC层。较厚的IMC层可能会导致电子产品中焊点发生断裂，最终导致电子产品失本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种Cu‑Ni合金化基板与无铅钎料的焊点，其特征在于：所述Cu‑Ni基板中Ni的质量百分比为0‑1.5％，所述焊点为新型Cu‑Ni基板与无铅钎料形成的焊点，焊点为SAC305/Cu‑Ni钎焊接头焊点，焊点在焊接过程中形成厚度为2.60‑5.40μm的界面化合物。

【技术特征摘要】
1.一种Cu-Ni合金化基板与无铅钎料的焊点，其特征在于：所述Cu-Ni基板中Ni的质量百分比为0-1.5％，所述焊点为新型Cu-Ni基板与无铅钎料形成的焊点，焊点为SAC305/Cu-Ni钎焊接头焊点，焊点在焊接过程中形成厚度为2.60-5.40μm的界面化合物。2.根据权利要求1所述一种Cu-Ni合金化基板与无铅钎料的焊点，其特征在于，具体制备工艺为：步骤一将金属Cu和金属Ni粉按比例配制，随后一起放入耐高温石英试管中，置于真空感应熔炼炉进行熔炼，待两种金属呈熔融状态且混合均匀化以后，在炉中冷却到室温，再将试管取出，在空气中冷却到室温，将新型Cu-Ni基板进行打磨抛光处理，为制备新型Cu-Ni基板与无铅钎料的焊点作准备；步骤二...

【专利技术属性】
技术研发人员：胡小武，张旭东，江雄心，
申请(专利权)人：南昌大学，
类型：发明
国别省市：江西,36