[發明專利]一種用于釬焊的基板及其制備方法以及釬焊的方法

有效

• 申請號: 201710086733.5
• 申請日: 2017-02-17
• 公開（公告）號: CN108453330B
• 公開（公告）日: 2020-10-27
• 發明（設計）人: 劉磊;張穎川;鄒貴生;馮斌
• 申請（專利權）人: 清華大學
• 主分類號: B23K1/00
• 分類號: B23K1/00;B23K1/20;B23K3/08
• 代理公司: 北京英創嘉友知識產權代理事務所(普通合伙) 11447
• 代理人: 魏嘉熹;南毅寧

1.一種用于釬焊的基板，包括基板本體(1)、形成于所述基板本體(1)的至少一部分表面的凹槽(2)、以及沉積于所述基板本體(1)的形成有凹槽(2)的表面區域上的納米顆粒層(4)；所述凹槽的深度為5-200微米，所述凹槽開口最大處的寬度為10-200微米；所述納米顆粒層的厚度為0.1-5微米，孔隙率為5-90％；

沿垂直于凹槽的長度方向，所述凹槽的輪廓為選自弧形和“V”形中的至少一種；納米顆粒層中納米顆粒的直徑小于1000納米。

2.根據權利要求1所述的用于釬焊的基板，其中，所述凹槽的長度大于1毫米。

3.根據權利要求1所述的用于釬焊的基板，其中，沿凹槽的長度方向，所述凹槽形成為相互平行和/或相互交叉的多條。

4.根據權利要求3所述的用于釬焊的基板，其中，相互交叉的凹槽的夾角為60-90°，相鄰兩條平行的凹槽最深處的距離為10-500微米。

5.根據權利要求1所述的用于釬焊的基板，其中，所述基板本體的材料和納米顆粒的材料各自獨立地為金屬材料、半導體材料、陶瓷材料或陶瓷基復合材料。

6.一種用于釬焊的基板的制備方法，該制備方法包括：

在基板本體的至少一部分表面上形成凹槽，所述凹槽的深度和所述凹槽開口最大處的寬度均小于1000微米；和

在基板本體的形成有所述凹槽的表面區域沉積納米顆粒層，得到用于釬焊的基板；

沿垂直于凹槽長度的方向，所述凹槽的輪廓為選自弧形和“V”形中的至少一種；所述納米顆粒層的厚度為0.1-5微米；孔隙率為5-90％；納米顆粒層中納米顆粒的直徑小于1000納米。

7.根據權利要求6所述的制備方法，其中，所述凹槽的深度為5-200微米，所述凹槽開口最大處的寬度為10-200微米。

8.根據權利要求6所述的制備方法，其中，所述凹槽的長度大于1毫米。

9.根據權利要求6所述的制備方法，其中，沿凹槽長度的方向，所述凹槽形成為相互平行和/或相互交叉的多條。

10.根據權利要求9所述的制備方法，其中，相互交叉的凹槽的夾角為60-90°，相鄰兩條平行的凹槽最深處的距離為10-500微米。

11.根據權利要求6所述的制備方法，其中，采用選自機械加工、激光加工、電解、化學刻蝕、光刻、壓印和3D打印中的至少一種方式在基板本體的表面形成所述凹槽；其中，所述基板本體的表面粗糙度小于5微米。

12.根據權利要求6或11所述的制備方法，該方法還包括：在基板本體的表面形成所述凹槽之后進行清洗雜質；其中，所述雜質包括顆粒物。

13.根據權利要求6所述的制備方法，其中，所述沉積納米顆粒層的方式為選自激光沉積、磁控濺射、勻膠法、物理氣相沉積和化學氣相沉積中的至少一種。

14.根據權利要求6所述的制備方法，其中，所述基板本體的材料和納米顆粒的材料各自獨立地為金屬材料、半導體材料、陶瓷材料或陶瓷基復合材料。

15.一種采用權利要求1-5中任意一項所述的用于釬焊的基板進行釬焊的方法，該方法包括：在所述用于釬焊的基板的沉積有納米顆粒層的表面區域施用釬料并進行釬焊。

16.根據權利要求15所述的釬焊的方法，其中，所述釬焊的條件包括：

所述釬焊的溫度為150-450℃，釬料為選自錫鉛合金、錫鋅合金、鉛鉍合金、鎘鋅合金、錫銀合金、錫銅合金、錫鉛銀合金、錫鉛鉍合金、錫鉛銅合金和鋅鋁銅合金中的至少一種；或者

所述釬焊的溫度為650-1150℃，釬料為選自銅銀合金、銅銀鈦合金、銅銦鈦合金、金銀銅合金和鎳鉍硼合金中的至少一種。