[發明專利]用于低溫燒結工藝的高散熱的焊錫膏及其制備方法

在審

• 申請號: 202010319121.8
• 申請日: 2020-04-21
• 公開（公告）號: CN111347189A
• 公開（公告）日: 2020-06-30
• 發明（設計）人: 吳晶;夏杰;唐欣;李維俊;郭萬強;鄧濤;劉偉俊
• 申請（專利權）人: 深圳市唯特偶新材料股份有限公司
• 主分類號: B23K35/26
• 分類號: B23K35/26;B23K35/363
• 代理公司: 蘇州九方專利代理事務所(特殊普通合伙) 32398
• 代理人: 張文婷

本發明公開了一種適用于低溫燒結工藝具有超高散熱性能的焊錫膏及其制備方法，本發明通過各種填充劑、分散劑與金屬粉末以及多晶金剛石粉末的配伍，通過一定的工藝加工，可制造出導熱率達到550?800W/m.K具有超高散熱性能的焊錫膏。本發明制作的產品具有超高的散熱系數及符合焊料要求的較低的電阻率，采用本發明的技術方案所獲得的焊錫膏，首先來講配方及制作工藝簡單；其次，在封裝過程中工作溫度低于普通焊料，有效避免了元器件的熱沖擊；另外，具有超高的散熱效果，增加了焊料在封裝中單一的導通效果。在一定程度上既滿足了當前電子產品對散熱效果的強烈需求，也填補了電子封裝材料散熱方面的技術空白。

技術領域

本發明涉及一種新型電子封裝工藝，該封裝工藝區別于傳統電子錫焊料焊接工藝，在低于傳統焊接溫度下，進行燒結封裝，具體的說是涉及一種用于低溫燒結工藝的高散熱的焊錫膏及其制備方法。

背景技術

隨著電子行業發展，電子器件微型化、功率增大、集成化程度越來越高，在實際應用過程中，大功率電子產品或元器件，熱負荷越來越大，散熱問題日亦突顯。使用傳統焊料進行封裝時，焊點本身需要較高的焊接溫度，比如：傳統錫鉛焊錫膏(其中錫質量百分比約63％、鉛質量百分比約37％)其焊接峰值溫度大約在265℃，無鉛焊錫膏(其中錫質量百分比約96.5％、銀質量百分比約3.0％、銅質量百分比約0.5％)其焊接峰值溫度大約在275-280℃，隨著電子元器件或芯片的精密程度越來越高，這樣的焊接溫度極易對器件造成損傷，從而影響組裝后產品的使用壽命。

發明內容

為了克服上述缺陷，本發明提出一種于低溫燒結工藝的高散熱的焊錫膏及其制備方法，在進行電子封裝時，其主要工藝方式為涂覆(點注或堆積)后在170-190℃進行燒結，其燒結溫度遠低于傳統焊接溫度；另外，其主要成份是錫、銀、鉍金屬粉末及多晶金剛石粉末，其中金屬粉末具有較好的導電性能，多晶金剛石粉末具有較好的導熱性能，既能夠保證封裝后的電性能要求也具有一定的機械強度，從而既保證了產品質量，又避免了因為熱負荷對產品壽命的不良影響。

本發明為解決上述技術問題所采用的技術方案為：

一種用于低溫燒結工藝的高散熱的焊錫膏，按質量百分比計算，包括以下組分：

(1)填充劑：硬脂酸酰胺2.5-5.8％，特級松香8.0-13.5％；

(2)分散劑：二辛醚3.0-5.0％，四氫糠醇1.5-2.7％，已二酸2.0-3.5％，乙酸乙酯3.0-5.0％，高效表面活性劑0.5-1.2％；

(3)金屬粉末：6337錫鉛粉55.0-60.0％，純銀粉2.0-5.0％，純鉍粉5.0-8.0％；

(4)金剛石粉末；金剛石粉3.0-8.5％。

作為本發明的進一步改進，按質量百分比計算，所述焊錫膏包括以下組分：

(1)填充劑：硬脂酸酰胺4.2％，特級松香10.8％；

(2)分散劑：二辛醚5.0％，四氫糠醇2.5％，已二酸3.0％，乙酸乙酯4.0％，高效表面活性劑0.5％；

(3)金屬粉末：6337錫鉛粉57.0％，純銀粉3.0％，純鉍粉6.8％；

(4)金剛石粉末；金剛石粉3.2％。

作為本發明的進一步改進，按質量百分比計算，所述焊錫膏包括以下組分：

(1)填充劑：硬脂酸酰胺3.6％，特級松香11.5％；

(2)分散劑：二辛醚4.0％，四氫糠醇2.0％，已二酸3.0％，乙酸乙酯3.2％，高效表面活性劑0.8％；

(3)金屬粉末：6337錫鉛粉55.0％，純銀粉3.0％，純鉍粉6.8％；

(4)金剛石粉末；金剛石粉7.1％。