[發(fā)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(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201710086733.5
• 申請(qǐng)日: 2017-02-17
• 公開（公告）號(hào): CN108453330B
• 公開（公告）日: 2020-10-27
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 劉磊;張穎川;鄒貴生;馮斌
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 清華大學(xué)
• 主分類號(hào): B23K1/00
• 分類號(hào): B23K1/00;B23K1/20;B23K3/08
• 代理公司: 北京英創(chuàng)嘉友知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 11447
• 代理人: 魏嘉熹;南毅寧

本公開涉及一種用于釬焊的基板及其制備方法以及釬焊的方法，該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(qū)域上的納米顆粒層(4)。本公開通過在表面具有微米級(jí)別凹槽的基板本體表面沉積納米顆粒層，能夠提高用于釬焊的基板表面的潤濕性能和潤濕速度。采用本公開的用于釬焊的基板在進(jìn)行釬焊時(shí)，能夠增加釬焊接頭的強(qiáng)度和可靠性。

技術(shù)領(lǐng)域

本公開涉及半導(dǎo)體技術(shù)領(lǐng)域，具體地，涉及一種用于釬焊的基板及其制備方法以及釬焊的方法。

背景技術(shù)

釬焊技術(shù)作為連接異種材料的主要手段之一，被廣泛應(yīng)用于航空航天、軍工、真空設(shè)備等領(lǐng)域。而其中，釬料對(duì)被連接材料的潤濕性及鋪展能力是決定釬焊質(zhì)量以及適用范圍的最重要的特征。文獻(xiàn)“D.Q Yu,J Zhao,L Wang.Improvement on the microstructurestability,mechanical and wetting properties of Sn–Ag–Cu lead-free solder withthe addition of rare earth elements[J].Journal of alloys and compounds,2004,376(1):170-175.”公開了一種在釬料中添加稀土元素的方法，可在一定程度上解決釬料在基板上的潤濕問題。但這種方法適用的釬料種類有限，且釬焊過程中會(huì)產(chǎn)生金屬間化合物，對(duì)釬焊質(zhì)量產(chǎn)生影響。

因此，保持釬料元素組成不變，從改變基板表面結(jié)構(gòu)出發(fā)改善釬料潤濕性及鋪展能力成為研究的主要方向之一。

發(fā)明內(nèi)容

本公開的目的是：第一方面提供一種用于釬焊的基板，第二方面提供一種用于釬焊的基板的制備方法，第三方面提供一種采用本公開第一方面所提供的用于釬焊的基板進(jìn)行釬焊的方法，本公開所提供的用于釬焊的基板以及采用本公開方法所制備的用于釬焊的基板具有高潤濕性能和潤濕速度。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本公開第一方面：提供一種用于釬焊的基板，包括基板本體、形成于所述基板本體的至少一部分表面的凹槽、以及沉積于所述基板本體的形成有凹槽的表面區(qū)域上的納米顆粒層。

可選的，所述凹槽的最大深度為5-200微米，最大寬度為10-200微米。

可選的，所述凹槽的長度大于1毫米。

可選的，沿垂直于凹槽的長度方向，所述凹槽的輪廓為選自弧形、“凵”形、“V”形和“U”形中的至少一種。

可選的，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。

可選的，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。

可選的，所述納米顆粒層的厚度為0.1-5微米，孔隙率為5-90體％，納米顆粒層中納米顆粒的直徑小于1000納米。

可選的，所述基板本體的材料和納米顆粒的材料各自獨(dú)立地為金屬材料、半導(dǎo)體材料、陶瓷材料或陶瓷基復(fù)合材料。

本公開第二方面：提供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，所述凹槽的最大深度和最大寬度均小于1000微米；和在基板本體的形成有所述凹槽的表面區(qū)域沉積納米顆粒層，得到用于釬焊的基板。

可選的，所述凹槽的最大深度為5-200微米，最大寬度為10-200微米。

可選的，所述凹槽的長度大于1毫米。

可選的，沿垂直于凹槽長度的方向，所述凹槽的輪廓為選自弧形、“凵”形、“V”形和“U”形中的至少一種。

可選的，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。