一种高熵金属间化合物材料及其制备方法与电子焊料技术

本发明专利技术公开了一种高熵金属间化合物材料及其制备方法与电子焊料，属于电子封装微互连技术领域。该材料的制备方法包括：将Cu粉末、Sn粉末以及Ni粉末混合后，进行烧结和熔炼；烧结和熔炼的最高温分别不超过260℃和920℃。该方法可在较低温度下直接将微连接结合处常见的金属间化合物Cu6Sn5、Cu3Sn和Ni3Sn4以高熵合金形式的多元合金组分制成致密均匀的高熵IMC整体样品。该材料可有效提高接头合金的强度、力学性能和抗蠕变性能，并可促进焊料与基体之间的扩散作用，提升连接处结合的紧密程度。含有上述材料的电子焊料，不仅能够提升焊点强度和力学性能，同时还能防止焊接后冷却凝固过程体积膨胀产生的一系列问题。体积膨胀产生的一系列问题。

【技术实现步骤摘要】
一种高熵金属间化合物材料及其制备方法与电子焊料


[0001]本专利技术涉及电子封装微互连
，具体而言，涉及一种高熵金属间化合物材料及其制备方法与电子焊料。

技术介绍

[0002]随着科技的进步，现代电力电子技术的发展对电子封装微互连技术的可靠性要求不断提高，也对产品的装配温度提出了更多要求。以表面组装技术(SMT)为例，常规的Sn
‑
3.0Ag
‑
0.5Cu焊料再流焊的峰值温度为245度，在组装超薄微处理器时，会导致封装基板和印制电路板(PCB)发生动态翘曲，降低产品良率，而低温焊接可以大幅度减少或消除翘曲问题。另外，发光二极管(LED)、柔性电子材料以及太阳能板光伏焊带等材料对温度也较为敏感，需要在低温条件下完成组装。
[0003]Sn
‑
58Bi共晶合金钎料作为无铅钎料之一，因为具有熔点低、良好的润湿性能和低成本等优点，其已经成为低温焊接的首选，不仅可以提高SMT的产品优良率，也可以节省能源，实现低碳环保。但是由于Bi元素本身的脆性，使得Sn
‑
58Bi共本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种高熵金属间化合物材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：将含有质量比为20
‑
30：10
‑
15：3
‑
4.5的Cu粉末、Sn粉末以及Ni粉末的混合物料依次进行烧结和熔炼；烧结过程的主要作用温度为180
‑
260℃，熔炼过程的主要作用温度为680
‑
920℃。2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，烧结过程包括：于10
‑
20min内将处理温度由20
‑
25℃升温至180
‑
220℃，保温110
‑
130min；随后于5
‑
15min内将处理温度升温至240
‑
260℃，保温110
‑
130min；再于55
‑
65min内将处理温度降至20
‑
25℃；优选地，烧结过程中，所述混合物料浸没于熔化的松香中。3.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，烧结前，还包括将所述Cu粉末、所述Sn粉末以及所述Ni粉末的混合粉末压制成块状的混合物料；优选地，所述Cu粉末、所述Sn粉末以及所述Ni粉末的粒径独立地为70
‑
80μm；优选地，压制所施加的压力为45
‑
55千牛；优选地，所述混合粉末是由所述Cu粉末、所述Sn粉末以及所述Ni粉末于行星式球磨机以及氧化锆球磨罐在无水乙醇全覆盖配合条件下混合而得；优选地，混合过程中采用正反方向交替运行的方式，混合时间为2.5
‑
3.5h，混合转速不超过600转/分，更优不超过580转/min；优选地，压制后所得的块状混合物料的厚度为3.5...

【专利技术属性】
技术研发人员：秦红波，梁泾洋，汪健，丁超，杨道国，张国旗，
申请(专利权)人：桂林电子科技大学，
类型：发明
国别省市：