CN109175768A - SiC晶须增强的Sn-Bi系焊料及其制备方法 - Google Patents

SiC晶须增强的Sn-Bi系焊料及其制备方法 Download PDF

Info

Publication number
CN109175768A
CN109175768A CN201811156980.9A CN201811156980A CN109175768A CN 109175768 A CN109175768 A CN 109175768A CN 201811156980 A CN201811156980 A CN 201811156980A CN 109175768 A CN109175768 A CN 109175768A
Authority
CN
China
Prior art keywords
sic whisker
solder
parts
sic
reinforcement
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN201811156980.9A
Other languages
English (en)
Inventor
陈钦
罗登俊
徐衡
陈旭
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
SUZHOU YOUNUO ELECTRONIC MATERIAL SCIENCE & TECHNOLOGY Co Ltd
Original Assignee
SUZHOU YOUNUO ELECTRONIC MATERIAL SCIENCE & TECHNOLOGY Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by SUZHOU YOUNUO ELECTRONIC MATERIAL SCIENCE & TECHNOLOGY Co Ltd filed Critical SUZHOU YOUNUO ELECTRONIC MATERIAL SCIENCE & TECHNOLOGY Co Ltd
Priority to CN201811156980.9A priority Critical patent/CN109175768A/zh
Publication of CN109175768A publication Critical patent/CN109175768A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K35/00—Rods, electrodes, materials, or media, for use in soldering, welding, or cutting
    • B23K35/22—Rods, electrodes, materials, or media, for use in soldering, welding, or cutting characterised by the composition or nature of the material
    • B23K35/24—Selection of soldering or welding materials proper
    • B23K35/26—Selection of soldering or welding materials proper with the principal constituent melting at less than 400 degrees C
    • B23K35/262—Sn as the principal constituent
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K35/00—Rods, electrodes, materials, or media, for use in soldering, welding, or cutting
    • B23K35/40—Making wire or rods for soldering or welding

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Manufacture Of Alloys Or Alloy Compounds (AREA)

Abstract

本发明公开了SiC晶须增强的Sn‑Bi系焊料，以重量份计，包括以下组分：SiC晶须3‑6份；Sn‑Bi系微合金粉40‑80份；其中，Sn‑Bi系微合金粉以质量百分比计包括以下组分：Bi 35.9‑57.5％，In 0.3‑0.6％，Cu 0.01‑0.05％，Zn 0.005‑0.009％，Pt 0.001‑0.003％，Y 0‑0.003％，Ce 0.001‑0.005％，Cd 0.0005‑0.0009％，Co 0.0001‑0.0005％，其余为Sn以及不可避免的杂质。本发明还公开了该焊料的制备方法。本发明制得的焊料对基体的润湿性好，具有良好的机械性能。

Description

SiC晶须增强的Sn-Bi系焊料及其制备方法
技术领域：
本发明涉及钎焊领域，具体的涉及一种SiC晶须增强的Sn-Bi系焊料。
背景技术：
在已有焊料中加入强化相后得到的焊料称为复合焊料，复合焊料是通过在焊料内部保持一个稳定的显微组织及均匀的变形，从而改进焊料的可靠性，改善和弥补基体合金性能上的某些不足，全面提高焊点的性能(特别是热疲劳性能及蠕变性能)和使用寿命。这种强化的另一个重要特征是不会改变原焊料基体的熔点、润湿性等工艺特性。
复合焊料的制备方法一般有两种，最传统的方法是把强化颗粒加入到熔融的焊料中熔炼，这种方法称为机械混合法或外加法，机械混合法中的另一分支是直接在焊膏中添加强化颗粒，再将它们与焊膏长时间混合制备复合焊膏，直接用于表面组装；另外一种方法基于粉末冶金技术，即先将强化颗粒与焊料和合金颗粒混合均匀，再通过挤压成形制成复合焊料。但是目前的复合焊料增强颗粒与合金基体相容性差，容易发生团聚，使得焊料的使用寿命大大缩短。
发明内容：
本发明的目的是提供一种SiC晶须增强的Sn-Bi系焊料，其机械性能优异，与被焊基体的润湿性好，抗疲劳性能优异。
为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：
SiC晶须增强的Sn-Bi系焊料，以重量份计，包括以下组分：
SiC晶须 3-6份；
Sn-Bi系微合金粉 40-80份。
作为上述技术方案的优选，Sn-Bi系微合金粉以质量百分比计包括以下组分：
其余为Sn以及不可避免的杂质。
作为上述技术方案的优选，所述SiC晶须的直径为20-50nm，长度为1-2μm。
作为上述技术方案的优选，所述Sn-Bi系微合金粉的粒径大小为10-20μm。
作为上述技术方案的优选，所述Sn-Bi系微合金粉还包括0.001-0.006％的Ag和0-0.001％的Sm。
作为上述技术方案的优选，所述SiC晶须和Sn-Bi系微合金粉的用量进一步为：SiC晶须3-4.5份、Sn-Bi系微合金粉55-75份。
作为上述技术方案的优选，所述Bi的含量进一步为50-55.5％，In的进一步含量为0.1-0.2％。
SiC晶须增强的Sn-Bi系焊料的制备方法，包括以下步骤：
(1)将SiC晶须表面进行等离子体活化；然后在其表面沉积一层近视镍，制得镀镍的SiC晶须；
(2)将上述制得的镀镍的SiC晶须与Sn-Bi系微合金粉混合研磨，制得复合焊料。
作为上述技术方案的优选，步骤(1)中，所述等离子体处理的条件为微波功率为600-700W，温度为400-500℃，等离子体处理时间为5-10min。
作为上述技术方案的优选，步骤(1)中，所述镍层的厚度为5-15nm。
本发明具有以下有益效果：
本发明在Sn-Bi系基体中加入适量的SiC晶须，SiC晶须在焊料基体中不发生反应，不变形，且可以有效阻碍位错和晶界滑移，从而提高焊料基体的机械性能；
本发明制得的复合焊料能够形成可靠焊点，没有氧化物掺杂，焊接孔隙极小，耐高低温冲击特性、热疲劳性能优异，有较好可靠性。在各种表面处理的焊盘上具有良好的润湿性。
具体实施方式：
为了更好的理解本发明，下面通过实施例对本发明进一步说明，实施例只用于解释本发明，不会对本发明构成任何的限定。
实施例1
SiC晶须增强的Sn-Bi系焊料，以重量份计，包括以下组分：
SiC晶须 3份；
Sn-Bi系微合金粉 40份；
其中，Sn-Bi系微合金粉以质量百分比计包括以下组分：
其余为Sn以及不可避免的杂质；
其制备方法包括以下步骤：
(1)将SiC晶须表面进行等离子体活化；然后在其表面沉积一层近视镍，制得镀镍的SiC晶须；其中，等离子体处理的条件为微波功率为600W，温度为400℃，等离子体处理时间为5min；
(2)将上述制得的镀镍的SiC晶须与Sn-Bi系微合金粉混合研磨，制得复合焊料。
实施例2
SiC晶须增强的Sn-Bi系焊料，以重量份计，包括以下组分：
SiC晶须 6份；
Sn-Bi系微合金粉 80份；
其中，Sn-Bi系微合金粉以质量百分比计包括以下组分：
其余为Sn以及不可避免的杂质；
其制备方法包括以下步骤：
(1)将SiC晶须表面进行等离子体活化；然后在其表面沉积一层近视镍，制得镀镍的SiC晶须；其中，等离子体处理的条件为微波功率为600W，温度为500℃，等离子体处理时间为10min；
(2)将上述制得的镀镍的SiC晶须与Sn-Bi系微合金粉混合研磨，制得复合焊料。
实施例3
SiC晶须增强的Sn-Bi系焊料，以重量份计，包括以下组分：
SiC晶须 4份；
Sn-Bi系微合金粉 50份；
其中，Sn-Bi系微合金粉以质量百分比计包括以下组分：
其余为Sn以及不可避免的杂质；
其制备方法包括以下步骤：
(1)将SiC晶须表面进行等离子体活化；然后在其表面沉积一层近视镍，制得镀镍的SiC晶须；其中，等离子体处理的条件为微波功率为700W，温度为400℃，等离子体处理时间为6min；
(2)将上述制得的镀镍的SiC晶须与Sn-Bi系微合金粉混合研磨，制得复合焊料。
实施例4
SiC晶须增强的Sn-Bi系焊料，以重量份计，包括以下组分：
SiC晶须 4.5份；
Sn-Bi系微合金粉 60份；
其中，Sn-Bi系微合金粉以质量百分比计包括以下组分：
其余为Sn以及不可避免的杂质；
其制备方法包括以下步骤：
(1)将SiC晶须表面进行等离子体活化；然后在其表面沉积一层近视镍，制得镀镍的SiC晶须；其中，等离子体处理的条件为微波功率为650W，温度为450℃，等离子体处理时间为7min；
(2)将上述制得的镀镍的SiC晶须与Sn-Bi系微合金粉混合研磨，制得复合焊料。
实施例5
SiC晶须增强的Sn-Bi系焊料，以重量份计，包括以下组分：
SiC晶须 5份；
Sn-Bi系微合金粉 70份；
其中，Sn-Bi系微合金粉以质量百分比计包括以下组分：
其余为Sn以及不可避免的杂质；
其制备方法包括以下步骤：
(1)将SiC晶须表面进行等离子体活化；然后在其表面沉积一层近视镍，制得镀镍的SiC晶须；其中，等离子体处理的条件为微波功率为700W，温度为400℃，等离子体处理时间为8min；
(2)将上述制得的镀镍的SiC晶须与Sn-Bi系微合金粉混合研磨，制得复合焊料。
实施例6
SiC晶须增强的Sn-Bi系焊料，以重量份计，包括以下组分：
SiC晶须 5.5份；
Sn-Bi系微合金粉 75份；
其中，Sn-Bi系微合金粉以质量百分比计包括以下组分：
其余为Sn以及不可避免的杂质；
其制备方法包括以下步骤：
(1)将SiC晶须表面进行等离子体活化；然后在其表面沉积一层近视镍，制得镀镍的SiC晶须；其中，等离子体处理的条件为微波功率为600W，温度为450℃，等离子体处理时间为9min；
(2)将上述制得的镀镍的SiC晶须与Sn-Bi系微合金粉混合研磨，制得复合焊料。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.SiC晶须增强的Sn-Bi系焊料，其特征在于，以重量份计，包括以下组分：
SiC晶须 3-6份；
Sn-Bi系微合金粉 40-80份。
2.如权利要求1所述的SiC晶须增强的Sn-Bi系焊料，其特征在于，Sn-Bi系微合金粉以质量百分比计包括以下组分：
其余为Sn以及不可避免的杂质。
3.如权利要求1所述的SiC晶须增强的Sn-Bi系焊料，其特征在于，所述SiC晶须的直径为20-50nm，长度为1-2μm。
4.如权利要求1所述的SiC晶须增强的Sn-Bi系焊料，其特征在于，所述Sn-Bi系微合金粉的粒径大小为10-20μm。
5.如权利要求1所述的SiC晶须增强的Sn-Bi系焊料，其特征在于，所述Sn-Bi系微合金粉还包括0.001-0.006％的Ag和0-0.001％的Sm。
6.如权利要求1所述的SiC晶须增强的Sn-Bi系焊料，其特征在于，所述SiC晶须和Sn-Bi系微合金粉的用量进一步为：SiC晶须3-4.5份、Sn-Bi系微合金粉55-75份。
7.如权利要求1所述的SiC晶须增强的Sn-Bi系焊料，其特征在于，所述Bi的含量进一步为50-55.5％，In的进一步含量为0.1-0.2％。
8.如权利要求1至7任一所述的SiC晶须增强的Sn-Bi系焊料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)将SiC晶须表面进行等离子体活化；然后在其表面沉积一层近视镍，制得镀镍的SiC晶须；
(2)将上述制得的镀镍的SiC晶须与Sn-Bi系微合金粉混合研磨，制得复合焊料。
9.如权利要求8所述的SiC晶须增强的Sn-Bi系焊料的制备方法，其特征在于，步骤(1)中，所述等离子体处理的条件为微波功率为600-700W，温度为400-500℃，等离子体处理时间为5-10min。
10.如权利要求8所述的SiC晶须增强的Sn-Bi系焊料的制备方法，其特征在于，步骤(1)中，所述镍层的厚度为5-15nm。
CN201811156980.9A 2018-09-30 2018-09-30 SiC晶须增强的Sn-Bi系焊料及其制备方法 Pending CN109175768A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201811156980.9A CN109175768A (zh) 2018-09-30 2018-09-30 SiC晶须增强的Sn-Bi系焊料及其制备方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201811156980.9A CN109175768A (zh) 2018-09-30 2018-09-30 SiC晶须增强的Sn-Bi系焊料及其制备方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN109175768A true CN109175768A (zh) 2019-01-11

Family

ID=64946593

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201811156980.9A Pending CN109175768A (zh) 2018-09-30 2018-09-30 SiC晶须增强的Sn-Bi系焊料及其制备方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN109175768A (zh)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112108158A (zh) * 2020-10-17 2020-12-22 左海珍 一种电化学沉积Pt-多孔铜基晶须催化剂材料的制备方法

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20090032234A (ko) * 2007-09-27 2009-04-01 한국생산기술연구원 나노 입자를 포함한 2원계 합금도금을 이용한 3원계 무연 솔더 미세범프와 그 형성방법
CN101480763A (zh) * 2008-01-07 2009-07-15 三星电子株式会社 复合材料焊料及其制备方法
CN102400121A (zh) * 2011-11-05 2012-04-04 上海上大瑞沪微系统集成技术有限公司 用于强化复合无铅焊料的纳米陶瓷颗粒的制备工艺
CN103906598A (zh) * 2011-08-02 2014-07-02 阿尔法金属公司 高冲击韧性的焊料合金
US20140361070A1 (en) * 2013-06-05 2014-12-11 The Research Foundation For The State University Of New York Solder alloys
JP2014237170A (ja) * 2013-06-10 2014-12-18 三菱電機株式会社 超音波はんだ接合用鉛フリーはんだ合金及びそれを用いた超音波はんだ接合方法
CN106660178A (zh) * 2014-08-18 2017-05-10 （株）庆东One 无铅焊料合金组合物和用于制备无铅焊料合金的方法

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20090032234A (ko) * 2007-09-27 2009-04-01 한국생산기술연구원 나노 입자를 포함한 2원계 합금도금을 이용한 3원계 무연 솔더 미세범프와 그 형성방법
CN101480763A (zh) * 2008-01-07 2009-07-15 三星电子株式会社 复合材料焊料及其制备方法
CN103906598A (zh) * 2011-08-02 2014-07-02 阿尔法金属公司 高冲击韧性的焊料合金
CN102400121A (zh) * 2011-11-05 2012-04-04 上海上大瑞沪微系统集成技术有限公司 用于强化复合无铅焊料的纳米陶瓷颗粒的制备工艺
US20140361070A1 (en) * 2013-06-05 2014-12-11 The Research Foundation For The State University Of New York Solder alloys
JP2014237170A (ja) * 2013-06-10 2014-12-18 三菱電機株式会社 超音波はんだ接合用鉛フリーはんだ合金及びそれを用いた超音波はんだ接合方法
CN106660178A (zh) * 2014-08-18 2017-05-10 （株）庆东One 无铅焊料合金组合物和用于制备无铅焊料合金的方法

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112108158A (zh) * 2020-10-17 2020-12-22 左海珍 一种电化学沉积Pt-多孔铜基晶须催化剂材料的制备方法
CN112108158B (zh) * 2020-10-17 2022-08-26 广东创新发铜业有限公司 一种电化学沉积Pt-多孔铜基晶须催化剂材料的制备方法

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN103624418B (zh) 一种低银铜基钎料及其制备方法
US11411150B2 (en) Advanced solder alloys for electronic interconnects
CN104148822B (zh) 一种低温钎焊材料
CN107058796B (zh) 一种稀土微合金化铜基合金、制备方法及挤压成棒材的方法
CN101367159B (zh) 一种Cu-P基非晶钎料及其制备方法
CN101298108B (zh) 用于钛合金与钢真空钎焊的工艺方法
US8845828B2 (en) Pb-free solder alloy mainly containing Zn
EP3078446B1 (en) Method of manufacturing a solder material and joining structure
CN105345304B (zh) 一种过饱和钎料及其制备方法
CN102513719A (zh) 一种磁性颗粒锡-锌基复合焊料及其制备方法
CN109175768A (zh) SiC晶须增强的Sn-Bi系焊料及其制备方法
JP2011146567A (ja) Ｌｅｄチップとリードフレームとの接合方法
CN108188613B (zh) 一种活性钎料及其制备方法和应用
CN113399860B (zh) 一种铜-钢复合板过渡层用镍基焊丝及其制备方法
CN106334787A (zh) 一种梯度石墨/铝基表层自润滑复合材料及制备方法
JPWO2011158668A1 (ja) Ｂｉ−Ａｌ−Ｚｎ系Ｐｂフリーはんだ合金
BRPI0708563B1 (pt) comutador de carbono utilizando um material compósito, e, método para produzir um comutador de carbono utilizando um material compósito
CN108544122A (zh) 一种光伏焊带用抗氧化钎料合金及其制备方法
CN109894769B (zh) 一种高抗蠕变性的锌锡基无铅钎料及其制备方法
CN107538149B (zh) 一种Sn-Cu-Co-Ni无铅焊料及其制备方法
WO2020062199A1 (zh) SiC晶须增强的Sn-Bi系焊料及其制备方法
Kumar et al. Influence of solid-state interfacial reactions on the tensile strength of Cu/electroless Ni–P/Sn–3.5 Ag solder joint
CN101157161A (zh) 一种锡锌硒合金焊料
CN104294118A (zh) 一种导线用铝合金制备方法
CN103938048A (zh) 碳铝钛基电触头材料及其制备方法和用途

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
RJ01 Rejection of invention patent application after publication
RJ01 Rejection of invention patent application after publication

Application publication date: 20190111