CN113058833A - 芯片盖板的钎焊料喷涂工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种芯片盖板的钎焊料喷涂工艺，其包括以下步骤：1）原料制备：制备Au粉和Sn粉；2）混合：将Au粉和Sn粉比例混合均匀成混合粉末；3）成团：将混合粉末温压成团状原料；4）冷喷：团状原料通过负压吸粉冷喷涂于可伐合金表面上，获得芯片盖板。本发明提供的工艺操作简便，易于实现，将由Au粉和Sn粉相混合的团状原料通过负压吸粉冷喷于可伐合金表面上，实现制备出表面生成有厚度较高且致密的金属层的芯片盖板，结合紧密，一体性好，熔点低，通过较小的功率便能实现焊接的目的，易于焊接，而且焊接牢固，结构强度大，综合性能好。另外，芯片盖板厚度的范围适用也较宽，应用范围也相对更广，利于广泛推广应用。
Description
技术领域
本发明属于喷涂工艺技术领域，具体涉及一种芯片盖板的钎焊料喷涂工艺。
背景技术
作为电子元器件与元件载体之间的连接媒介，钎焊材料是电子封装工艺必不可少的核心材料。在钎焊中通常是将两种金属材料进行焊接，对焊接材料有着较高的要求，尤其是对封装盖板要求较高，通常盖板采用可伐材料，盖板焊接的厚度通常是 0.10-0.13mm，如盖板再厚就会导致焊接需要更大的功率，从而对产品引入更大的热应力，影响产品的可靠性。
金锡合金（Au80Sn20）又称金锡共晶，具有强度高、抗氧化性能好、抗热疲劳和蠕变、性能优良、熔点低、流动性好等特点，使其成为光电子封装的最佳焊料。但是金锡合金焊料较脆，不易成型成片，目前焊片的成本过高严重制约了金锡合金的生产和应用。
发明内容
针对上述的不足，本发明目的在于，提供一种工艺简单，制备流程短的芯片盖板的钎焊料喷涂工艺。
为实现上述目的，本发明所提供的技术方案是：一种芯片盖板的钎焊料喷涂工艺，其特征在于，其包括以下步骤：
（1）原料制备：制备Au粉和Sn粉；
（2）混合：将Au粉和Sn粉按7～9:1～3的比例混合均匀，获得混合粉末；
（3）成团：将混合粉末温压成团，获得团状原料；
（4）冷喷：将团状原料加入冷喷涂料桶，通过负压吸粉冷喷于可伐合金表面上，获得芯片盖板；
（5）热处理：将芯片盖板送入真空炉中加热到240～400℃，在真空炉中自然冷却到240～280℃，保温4～8h,完成热处理；
（6）清洗：将芯片盖板放入超声波水洗槽中进行清洗，清洗水温为40～60℃；
（7）烘干：将芯片盖板置于50～100℃的热风中悬挂风干。
作为本发明的一种优选方案，所述Au粉采用雾化法制得。所述Au粉的粒径为1～60微米。
作为本发明的一种优选方案，所述Sn粉采用雾化法制得。所述Sn粉的粒径为1～60微米。
作为本发明的一种优选方案，所述步骤（4）的冷喷涂厚度为0.02～0.5mm。
作为本发明的一种优选方案，所述步骤（4）冷喷压力为0.2～4.0MPa。
本发明的有益效果为：本发明提供的工艺操作简便，易于实现，将由Au粉和Sn粉相混合的团状原料通过负压吸粉冷喷于可伐合金表面上，实现制备出表面生成有厚度较高且致密的金属层的芯片盖板，结合紧密，一体性好，熔点低，通过较小的功率便能实现焊接的目的，易于焊接，而且焊接牢固，结构强度大，综合性能好。另外，芯片盖板厚度的范围适用也较宽，应用范围也相对更广，利于广泛推广应用。
下面结合附图和实施例，对本发明作进一步说明。
附图说明
图1是本发明的工艺流程图。
具体实施方式
实施例1：参见图1，本实施例提供了一种芯片盖板的钎焊料喷涂工艺，其特征在于，其包括以下步骤：
（1）原料制备：预备Au粗粉和Sn粗粉，采用雾化法对Au粗粉和Sn粗粉进行雾化处理，获得粒径为1～20微米的Au粉和Sn粉；
（2）混合：将Au粉和Sn粉按7: 3的比例混合均匀，获得混合粉末；
（3）成团：将混合粉末温压成团，获得团状原料；
（4）冷喷：将团状原料加入冷喷涂料桶，通过负压吸粉以压力为2MPa冷喷于可伐合金表面上，在可伐合金表面上形成一层厚度为0.3mm的金属层，获得芯片盖板；
（5）热处理：将芯片盖板送入真空炉中加热到300℃，在真空炉中自然冷却到240℃，保温5h,完成热处理；
（6）清洗：将芯片盖板放入超声波水洗槽中进行清洗，清洗水温为40℃；
（7）烘干：将芯片盖板置于60℃的热风中悬挂风干。
实施例2：本实施例提供了一种芯片盖板的钎焊料喷涂工艺，其特征在于，其包括以下步骤：
（1）原料制备：预备Au粗粉和Sn粗粉，采用雾化法对Au粗粉和Sn粗粉进行雾化处理，获得粒径为1～40微米的Au粉和Sn粉；
（2）混合：将Au粉和Sn粉按9:1的比例混合均匀，获得混合粉末；
（3）成团：将混合粉末温压成团，获得团状原料；
（4）冷喷：将团状原料加入冷喷涂料桶，通过负压吸粉以压力为4.0MPa冷喷于可伐合金表面上，在可伐合金表面上形成一层厚度为0.5mm的金属层，获得芯片盖板；
（5）热处理：将芯片盖板送入真空炉中加热到400℃，在真空炉中自然冷却到280℃，保温8h,完成热处理；
（6）清洗：将芯片盖板放入超声波水洗槽中进行清洗，清洗水温为60℃；
（7）烘干：将芯片盖板置于50～100℃的热风中悬挂风干。
实施例3：本实施例提供了一种芯片盖板的钎焊料喷涂工艺，其特征在于，其包括以下步骤：
（1）原料制备：预备Au粗粉和Sn粗粉，采用雾化法对Au粗粉和Sn粗粉进行雾化处理，获得粒径为1～50微米的Au粉和Sn粉；
（2）混合：将Au粉和Sn粉按8:2的比例混合均匀，获得混合粉末；
（3）成团：将混合粉末温压成团，获得团状原料；
（4）冷喷：将团状原料加入冷喷涂料桶，通过负压吸粉以压力为2MPa冷喷于可伐合金表面上，在可伐合金表面上形成一层厚度为0.4mm的金属层，获得芯片盖板；
（5）热处理：将芯片盖板送入真空炉中加热到350℃，在真空炉中自然冷却到260℃，保温7h,完成热处理；
（6）清洗：将芯片盖板放入超声波水洗槽中进行清洗，清洗水温为50℃；
（7）烘干：将芯片盖板置于80℃的热风中悬挂风干。
实施例4：本实施例提供了一种芯片盖板的钎焊料喷涂工艺，其特征在于，其包括以下步骤：
（1）原料制备：预备Au粗粉和Sn粗粉，采用雾化法对Au粗粉和Sn粗粉进行雾化处理，获得粒径为1～60微米的Au粉和Sn粉；
（2）混合：将Au粉和Sn粉按8:2的比例混合均匀，获得混合粉末；
（3）成团：将混合粉末温压成团，获得团状原料；
（4）冷喷：将团状原料加入冷喷涂料桶，通过负压吸粉以压力为0.2MPa冷喷于可伐合金表面上，在可伐合金表面上形成一层厚度为0.02mm的金属层，获得芯片盖板；
（5）热处理：将芯片盖板送入真空炉中加热到240℃，在真空炉中自然冷却到240℃，保温4h,完成热处理；
（6）清洗：将芯片盖板放入超声波水洗槽中进行清洗，清洗水温为40℃；
（7）烘干：将芯片盖板置于50℃的热风中悬挂风干。
上述实施例仅为本发明较好的实施方式，本发明不能一一列举出全部的实施方式，凡采用上述实施例之一的技术方案，或根据上述实施例所做的等同变化，均在本发明保护范围内。
本发明将由Au粉和Sn粉相混合的团状原料通过负压吸粉冷喷于可伐合金表面上，实现制备出表面生成有厚度较高且致密的金属层的芯片盖板，结合紧密，一体性好，熔点低，通过较小的功率便能实现焊接的目的，易于焊接，而且焊接牢固，结构强度大，综合性能好。另外，芯片盖板厚度的范围适用也较宽，应用范围也相对更广。
根据上述说明书的揭示和教导，本发明所属领域的技术人员还可以对上述实施方式进行变更和修改。因此，本发明并不局限于上面揭示和描述的具体实施方式，对本发明的一些修改和变更也应当落入本发明的权利要求的保护范围内。此外，尽管本说明书中使用了一些特定的术语，但这些术语只是为了方便说明，并不对本发明构成任何限制。如本发明上述实施例所述，采用与其相同或相似工艺均在本发明保护范围内。
Claims (10)
1.一种芯片盖板的钎焊料喷涂工艺，其特征在于，其包括以下步骤：
（1）原料制备：制备Au粉和Sn粉；
（2）混合：将Au粉和Sn粉按7～9:1～3的比例混合均匀，获得混合粉末；
（3）成团：将混合粉末温压成团，获得团状原料；
（4）冷喷：将团状原料加入冷喷涂料桶，通过负压吸粉冷喷涂于可伐合金表面上，获得芯片盖板。
2.根据权利要求1所述的芯片盖板的钎焊料喷涂工艺，其特征在于，所述Au粉采用雾化法制得。
3.根据权利要求1或3所述的芯片盖板的钎焊料喷涂工艺，其特征在于，所述Au粉的粒径为1～60微米。
4.根据权利要求1所述的芯片盖板的钎焊料喷涂工艺，其特征在于，所述Sn粉采用雾化法制得。
5.根据权利要求1或4所述的芯片盖板的钎焊料喷涂工艺，其特征在于，所述Sn粉的粒径为1～60微米。
6.根据权利要求1所述的芯片盖板的钎焊料喷涂工艺，其特征在于，所述步骤（4）的冷喷涂厚度为0.02～0.5mm。
7.根据权利要求1所述的芯片盖板的钎焊料喷涂工艺，其特征在于，所述步骤（4）冷喷压力为0.2～4.0MPa。
8.根据权利要求1所述的芯片盖板的钎焊料喷涂工艺，其特征在于，其还包括以下步骤：
（5）热处理：将芯片盖板送入真空炉中加热到240～400℃，在真空炉中自然冷却到240～280℃，保温4～8h,完成热处理。
9.根据权利要求8所述的芯片盖板的钎焊料喷涂工艺，其特征在于，其还包括以下步骤：
（6）清洗：将芯片盖板放入超声波水洗槽中进行清洗，清洗水温为40～60℃。
10.根据权利要求9所述的芯片盖板的钎焊料喷涂工艺，其特征在于，其还包括以下步骤：
（7）烘干：将芯片盖板置于50～100℃的热风中悬挂风干。
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