[發明專利]焊料組成合金及錫球

有效

• 申請號: 201810372911.5
• 申請日: 2018-04-24
• 公開（公告）號: CN108723635B
• 公開（公告）日: 2021-03-19
• 發明（設計）人: 周永昌
• 申請（專利權）人: 上海飛凱光電材料股份有限公司
• 主分類號: B23K35/26
• 分類號: B23K35/26;B23K35/362;B23K35/02
• 代理公司: 北京三高永信知識產權代理有限責任公司 11138
• 代理人: 肖慶武

本發明公開了一種焊料組成合金及錫球，屬于涉及添加適量銠(Rh)的焊料組成合金及錫球領域。以該焊料組成合金的總重為100wt％計，焊料組成合金包含0.9～4.1wt％的銀，0.3～1wt％的銅，0.02～0.085wt％的銠，及余量的錫。以本發明的焊料組成合金作為焊料，在經過多次回焊，其焊點經推球測試其殘錫能達到至少95％，殘錫符合AEC?Q100所要求推球標準。

本申請要求于2018年02月07日提交中國臺灣省、申請號為107104271、發明名稱為“焊料組成合金及錫球”的中國臺灣省專利申請的優先權，其全部內容通過引用結合在本申請中。

技術領域

本發明涉及添加適量銠(Rh)的焊料組成合金及錫球領域，特別涉及一種焊料組成合金及錫球。

背景技術

近年來，隨著環保意識的提升，不含鉛的無鉛焊料被廣泛應用在不同領域，其中，錫銀銅合金(Sn-Ag-Cu，SAC)為最常被當作無鉛焊料的合金。另外，目前還有另外兩種規格的合金組合，一種為在SAC合金中添加鎳(Ni)的SACN(錫銀銅鎳合金，Sn-Ag-Cu-Ni)合金，以SACN合金作為焊料，Ni元素的添加能抑制銅焊墊的銅元素消耗以及減緩金屬間化合物(intermetallic compound，IMC；以下簡稱界金屬)的增長過快；另一種則是在SAC合金中添加鎳(Ni)及鉍(Bi)的SACNB(錫銀銅鎳鉍合金，Sn-Ag-Cu-Ni-Bi)合金，以SACNB合金作為焊料會具有優異且更佳的硬度、降伏強度及抗拉強度等機械特性，且在密集及精密封裝過程中，其焊點也會具有更優異的溫度循環測試(Thermal Cycling Test,TCT)的性能。

一般而言，前述的SACN合金與SACNB合金，在歷經多次回焊(reflow)后，其所形成的焊點，在依據AEC-Q100車規規范進行焊球推力測試過程中，當推球速度為400μm/s以上時，常會因焊點經過多次回焊而造成其界面強度下降，進而容易發生界金屬層脆性斷裂或在等級1(-50℃至+150℃，1000個循環)的溫度循環測試過程中發生失效的情況，導致其焊接強度無法達到AEC-Q100所要求的標準。

發明內容

鑒于以現有SAC、SACN或SACNB合金作為焊料所產生的問題，在本申請中，首先考慮在SAC合金中添加銠金屬來提升合金的物理特性，進而以其作為焊料時所形成的焊點在經過多次回焊，其焊點能達到AEC-Q100所要求的標準。具體技術方案如下：

一方面，本發明實施例提供了一種焊料組成合金，以所述焊料組成合金的總重為100wt％計，所述焊料組成合金包含0.9～4.1wt％的銀，0.3～1wt％的銅，0.02～0.085wt％的銠，及余量的錫。

在一種可能的設計中，所述焊料組成合金還包含鎳，且以所述焊料組成合金的總重為100wt％計，鎳的質量百分比為0.04～0.06wt％。

在一種可能的設計中，所述焊料組成合金還包含鉍，且以所述焊料組成合金的總重為100wt％計，鉍的質量百分比為2～4wt％。

另一方面，本發明實施例提供了一種錫球，所述錫球是由如權利要求1所述的焊料組成合金所形成，且所述錫球的直徑范圍為0.05～1mm。

本發明實施例提供的技術方案帶來的有益效果是：

本發明實施例提供的焊料組成合金，由于包含0.02～0.085wt％的銠，因此，以本發明實施例提供的焊料組成合金作為焊料時所形成的焊點除了在溫度循環測試中能維持良好或更佳的性能外，該焊點在通過AEC-Q100車規規范的推球測試時，也能有較高的合格率，且能達到95％殘錫要求。