一种含制造技术

本申请涉及一种含

【技术实现步骤摘要】
一种含Ga和Sb的复合钎料及其应用


[0001]本申请涉及一种含
Ga
和
Sb
的复合钎料及其应用，主要适用于电子行业中的金属材料之间的焊接工作
。

技术介绍

[0002]传统
Sn
‑
Pb
钎料因其润湿性好
、
可靠性高已广泛应用于微电子封装中的相关电子元器件连接
。
但因其含重金属元素
Pb
，
Sn
‑
Pb
钎料的应用受到限制
。
作为替代产品的二元系无铅钎料有
Sn
‑
Ag、Sn
‑
Cu、Sn
‑
Zn
以及
Sn
‑
Bi
等，三元系无铅钎料有
Sn
‑
Ag
‑
Cu、Sn
‑
Cu
‑
Ni
等
。
其中，
Sn
‑
Ag
‑
Cu
共晶钎料凭借其价格与性能优势成为传统
Sn
‑
Pb
钎料的较优替代
。
[0003]近年来国内外在
Sn
‑
Ag
‑
Cu
基础上开发出了“一种焊点无微裂纹
Sn
‑
Ag
‑
Cu
系无铅焊料合金及制备方法“(/>中国专利申请，
CN115365699A
，含银
2.8
％
‑
4.2
％
)、“一种含
Bi、Ni、Ga
的
Sn
‑
Ag
‑
Cu
无铅钎料及其制备方法”(
中国专利申请，
CN115156755A
，
Ag
为
1.00
％～
3.00
％
)、“一种
SnAgCuBiIn
系无铅焊料合金
、
其设计方法及制备方法”(
中国专利申请，
CN114932337A
，银为
1.0
‑
5.5
％
)、“环氧树脂复合
Sn
‑
Ag
‑
Cu
无铅焊膏”(
中国专利申请，
CN113857714A
，银为
2 .8
％～
3 .5
％
)
以及“一种
Sn
‑
Ag
‑
Cu
‑
Ce
高可靠性无铅焊料”(
中国专利申请，
CN113458650A
，银为
3.6
％～
3.8
％
)
等多种“多元合金体系”的
Sn
‑
Ag
‑
Cu
钎料
。
它们与三元
Sn
‑
Ag
‑
Cu
合金相比在许多性能上有所改善，但其银含量范围是
1.0%~5.5%。
因此，相较于
Sn
‑
Cu、Sn
‑
Cu
‑
Ni
以及
Sn
‑
Zn
钎料，相对高的
Ag
含量无疑提高了钎料生产成本
。
但大幅降低
Ag
含量会牺牲钎料的机械强度和润湿性，故研究关于提高低银
Sn
‑
Ag
‑
Cu
无铅钎料以满足低成本
、
高品质制造仍是近些年的热点需求
。
[0004]目前，关于低银
Sn
‑
Ag
‑
Cu
无铅钎料改性的相关材料较少，包括“一种低银系
Sn
‑
Ag
‑
Cu
无铅焊料及其制备方法”(
中国专利申请，
CN113857713A)
，“一种低银高可靠无铅软钎料及其制备方法
、
应用”(
中国专利申请，
CN113385853A)
，“一种电子封装用
Sn
‑
Ag
‑
Cu
系无铅焊料及其制备方法”(
中国专利申请，
CN111673312A)。
其中只有专利（
CN113857713A
，
CN113385853A
）是通过合金化方法（
In
， Bi
， Mn
， Ge
， Ga
， Pr
）对钎料进行改性研究
。
一方面，金属元素
Bi
类会引起
Bi
脆；另一方面，添加四种左右合金元素会将工艺流程复杂化
。

技术实现思路

[0005]本申请解决的技术问题是克服现有技术中存在的上述不足，而提供一种具备优异的润湿性能以及钎缝力学性能，且有效节约稀
、
贵金属资源的含
Ga
和
Sb
的复合钎料及其应用
。
[0006]本申请解决上述技术问题所采用的技术方案包括：一种含
Ga
和
Sb
的复合钎料，其特征是所述复合钎料的质量百分数配比为：
0.1~0.5%
的
Ag
，
0.65~0.75%
的
Cu
，
0.001~0.005%
的
Ga
，
0.5~1%
的
Sb
，
0.001~0.002%
的
Fe
，
0.001~0.003%
的
Be
，余量为
Sn。
由于在钎料中银的质量百分含量仅为
0.1~0.5%
，相对于已有技术显著减少，因而可节约属于战略资源的贵金属银；由于
Sb
的添加，即使钎料中的银含量降低，钎料的机械强度可以达到中高银钎料水平
。
由于
Ga
的添加，利用其在表界面偏聚效应提高钎料的润湿性
。
铅（即
Pb
）元素作为锡锭
、
电解铜等原材料中的“杂质元素”，总量控制在
Pb≤0.07
复合钎料质量百分比范围内，以满足符合中华人民共和国国家标准
GB/T20422
‑
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种含
Ga
和
Sb
的复合钎料，其特征是：所述复合钎料的质量百分数配比为：
0.1~0.5%
的
Ag
，
0.65~0.75%
的
Cu
，
0.001~0.005%
的
Ga
，
0.5~1%
的
Sb
，
0.001~0.002%
的
Fe
，
0.001~0.003%
的
Be
，余量为
Sn。2.
根据权利要求1所述含
Ga
和
Sb
的复合钎料，其特征是：所述复合钎料的质量百分数配比为：
0.1~0.5%
的
...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄世盛，王思鸿，吴洁，王萍，罗良良，金李梅，费松华，孙军刚，
申请(专利权)人：南京邮电大学，
类型：发明
国别省市：