CN114901421A - 钎焊带及用于制造钎焊带的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种钎焊带及用于制造钎焊带的方法，钎焊带包括离型膜、形成于离型膜的上表面上的籽晶层、以及形成于籽晶层的上表面上的钎焊合金层，钎焊带被制成带。本发明的优点在于，由于钎焊填料是预先制备好的，然后以条带的形式附接到基板上，因此，可以节省用于附接钎焊填料的时间，并且可以提高附接钎焊填料的便利性。

Description

钎焊带及用于制造钎焊带的方法
技术领域
本发明涉及一种钎焊带及用于制造钎焊带的方法，更具体地，本发明涉及将钎焊合金制成片材形式的钎焊带及用于制造这种钎焊带的方法(RIBBONFOR BRAZING ANDMANUFACTURING METHOD THEREOF)。
背景技术
钎焊(brazing)是将两种或更多种材料的组件接合或组合成一个结构的方法。钎焊是在钎料(braze)和可选焊剂(flux)存在的情况下，通过将材料加热到低于两种材料的固相线温度的温度来完成的。
在钎焊接合中，通过将钎焊合金附接到要接合的两个基板中的至少一个的接合表面，并加热钎焊合金，从而仅熔化钎焊合金来接合两个基板。
然而，在钎焊接合中，由于钎焊合金的类型根据基板的类型而变化，并且钎焊合金是通过对要接合的基板的接合表面进行电镀而直接形成的，因此存在操作效率低的题。
此外，当钎焊合金被形成为具有多层结构的薄膜时，存在要在基板的接合表面上形成钎焊合金层需要花费大量时间的问题。
发明内容
技术问题
本发明的目的在于提供一种钎焊带和用于制造钎焊带的方法，该钎焊带能够通过将钎焊合金制成片材形式，并通过将钎焊合金以条带形式附接到待钎焊接合的基板上来使用钎焊合金，从而提高钎焊带的使用的便利性和钎焊操作的便利性。
问题的解决方案
根据用于实现上述目的的本发明的特征，本发明的钎焊带包括离型膜、形成于离型膜的上表面上的籽晶层、以及形成于籽晶层的上表面上的钎焊合金层，并且本发明的钎焊呈带具有预定长度的带状形式。
籽晶层可以包含铜(Cu)和钛(Ti)中的至少一种。
钎焊合金层可以包括Ag层和Cu层。
钎焊合金层可以包括Ag层、形成在Ag层的上表面上的Cu层、以及形成在Cu层的上表面上的Ag层。
钎焊合金层可以包括SnAg层。
用于制造钎焊带的方法包括以下步骤：制备离型膜、在离型膜的上表面上形成籽晶层、在籽晶层的上表面上形成钎焊合金层、执行下料以将钎焊带制造成带。
形成籽晶层的步骤可以包括：通过溅射工艺形成籽晶层，籽晶层可以包括铜(Cu)和钛(Ti)中的至少一种。
形成钎焊合金层的步骤可以包括：通过电镀工艺在籽晶层的上表面形成钎焊合金层，钎焊合金层可以包括Ag层和Cu层。
形成钎焊合金层的步骤可以包括：
通过电镀工艺在籽晶层的上表面上形成钎焊合金层，钎焊合金层可以包括SnAg层。
本发明的有益效果
根据本发明的钎焊带在离型膜上形成具有多层结构的钎焊填料之后被制造成钎焊带。由于这样的钎焊带可以通过直接附接到待钎焊的基板上而被使用，因此，具有节省用于附接钎焊填料的时间的效果，并且还具有提高附接钎焊填料的操作的便利性的效果。
此外，在本发明中，由于形成在离型膜上的钎焊填料被制成各种高温用钎焊填料和低温用钎焊填料，因此，具有可以选择和使用适合钎焊温度的钎焊带的效果。
附图说明
图1是出示了根据本发明的实施例的钎焊带的图。
图2是出示了根据本发明的实施例的钎焊带附接在基板上的外观的图。
图3是出示了根据本发明的实施例的钎焊带附接在基板上的状态的图。
图4是出示了根据本发明的另一个实施例的钎焊带的图。
具体实施方式
在下文中，将参照附图详细描述本发明的实施例。
如图1所示，在离型膜(110)上形成钎焊填料(filler)(100a)之后，根据本发明实施例的钎焊带(100)被制造成带(ribbon)。该带可以以切割成预定长度的直线形式被提供，或者以卷绕在卷筒上的形式被提供。
钎焊带(100)包括离型膜(110)、形成在离型膜(110)的上表面上的籽晶层(120)、以及形成在籽晶层(120)的上表面上的钎焊合金层(130)。
离型膜(110)包括离型层(111)和粘合层(112)。
离型层(111)可以包括柔性聚合物材料、纸等。例如，离型层(111)可以包括聚酰亚胺膜(PI)、聚酯膜(PET)和纸中的任何一种，并且作为示例，离型层可以包括相对便宜的聚酯膜(PET)。离型层(111)可以通过在其上表面进行涂布，而具有剥离特性。
粘合层(112)形成在离型层(111)的上表面上。粘合剂层(112)将钎焊填料(100a)附接到离型层(111)上。粘合层(112)形成在离型层的上表面上，该上表面是离型层(111)的涂覆表面，并且可以容易地与离型层(111)分离。与离型层(111)相比，粘合层(112)对钎焊填料(100a)具有更强的粘合性。
钎焊填料(100a)包括籽晶层(120)和钎焊合金层(130)。
籽晶层(120)用于提高离型膜(110)和钎焊合金层(130)之间的接合力。
籽晶层(120)可以包含铜(Cu)和钛(Ti)中的至少一种。籽晶层(120)可以包括第一籽晶层(121)和第二籽晶层(122)。在这种情况下，钛(Ti)可以用作第一籽晶层(121)，而铜(Cu)可以用作第二籽晶层(122)。
在离型膜(110)和籽晶层(120)之间可以包括底漆层。底漆层(未示出)用于提高籽晶层(120)和粘合层(112)之间的粘合力。
钎焊合金层(130)可以形成为具有多层结构的薄膜。具有多层结构的薄膜旨在通过补充不足的性能来增加接合力。
钎焊合金层(130)可以包括Ag层(131、133)和Cu层(132)。钎焊合金层(130)可以包括Ag层(131)、形成在Ag层(131)的上表面上的Cu层(132)和形成在Cu层(132)的上表面上的Ag层(133)。当钎焊合金层(130)由Ag层-Cu层-Ag层形成时，钎焊合金层可以用作高温用钎焊填料(100a)。高温用钎焊填料(100a)可以使用钛(Ti)作为第一籽晶层(121)并且使用铜(Cu)作为第二籽晶层(122)。
高温用钎焊填料(100a)可以应用于具有高熔点的金属的钎焊接合。例如，高温用钎料(100a)可以用于接合具有高熔点的金属铜(Cu)和不锈钢(SUS)。
钎焊合金层(130)的厚度可以在5μm至10μm的范围内。
优选地，Ag层的厚度和Cu层的厚度的比率为6:4至7:3。钎焊合金层(130)中Ag层之和与Cu层的厚度比率，是从金属二元相图中两条液相线相交的共晶点处的组成比得出的。
Ti层(121)可以形成的厚度为0.1μm至0.2μm，Cu层(122)可以形成的厚度为0.2μm至0.5μm，形成在Cu层(122)的顶部的Ag层(131)可以形成的厚度为1.5μm，形成在Ag层(131)的顶部的Cu层(132)可以形成的厚度为1.5μm，并且形成在Cu层(132)的顶部的Ag层(133)可以形成的厚度为2μm。这使得当钎焊合金层(130)形成的厚度为5μm时，Ag层(131、133)的厚度与Cu层(132)的厚度的比率为7:3。
可替代地，Ti层(121)可以形成的厚度为0.1μm至0.2μm的，Cu层(122)可以形成的厚度为0.2μm至0.5μm，形成在Cu层(122)的顶部的Ag层(131)可以形成的厚度为1.5μm，形成在Ag层(131)的顶部的Cu层(132)可以形成的厚度为2μm，并且形成在Cu层(132)的顶部的Ag层(133)可以形成的厚度为1.5μm。这使得当钎焊合金层(130)形成的厚度为5μm时，Ag层(131、133)的厚度之和与Cu层(132)的厚度的比率为6:4。当钎焊合金层(130)的厚度改变时，构成钎焊合金层(130)的每个薄膜的厚度也可以改变。
根据本发明实施例的用于制造钎焊带的方法包括以下步骤：制备离型膜、在离型膜(110)的上表面上形成籽晶层(120)、在籽晶层(120)的上表面上形成钎焊合金层(130)，并进行下料以将钎焊带制成带。
在制备离型膜的步骤中，可以制备如下离型膜(110)，在该离型膜中，粘合层(112)形成在离型层(111)的上表面上。离型层(111)可以由柔性聚合物材料制备。例如，离型层(111)可以由聚酰亚胺膜(PI)、聚酯膜(PET)和纸中的任何一种制备。
在离型膜的上表面上形成籽晶层的步骤中，籽晶层(120)通过溅射工艺形成在离型膜(110)的上表面。籽晶层(120)可以包括铜(Cu)和钛(Ti)中的至少一种。
在籽晶层的上表面上形成钎焊合金层的步骤中，可以通过电镀工艺在籽晶层的上表面上形成钎焊合金层。钎焊合金层可以包括Ag层和Cu层。电镀工艺可以使用化学镀工艺和电解镀工艺。除此之外，钎焊合金层(130)可以通过静电纺丝或溅射方法形成。
在进行下料以将钎焊带制成带的步骤中，在离型膜(110)的上表面上形成籽晶层(120)，并且对钎焊组件进行下料，以将钎焊组件制造成条带状的钎焊带，在钎焊组件中，在籽晶层(120)的上表面上形成有钎焊合金层(130)。条带状钎焊带可以以直线形式制造或以卷绕在卷筒上的形式制造。
制造的钎焊带(100)附接在第一基板(10)和第二基板(20)中的任意一个的接合表面(11)上，第一基板(10)的接合表面(11)和第二基板(20)的接合表面(21)可以用于进行钎焊接合(见图3)。
如图2所示，在剥离离型层(111)的同时，钎焊带(100)可以附接到第一基板(10)的接合表面(11)。由于钎焊带(100)的粘合层(112)和钎焊填料(100a)之间的附接强度大于粘合层(112)和离型层(111)之间的附接强度，因此，可将离型层(111)从粘合层(112)上剥离，并且可以使粘合层(112)容易地附接于第一基板(10)的接合表面(11)。
如图3所示，钎焊填料(100a)通过粘合层(112)附接到第一基板(10)的接合表面(11)。钎焊填料(100a)对应于离型层(111)从钎焊带(100)剥离后，钎焊带的剩余部分。
在图中，附接到第一基板(10)的接合表面(11)的钎焊填料(100a)包括：形成在粘合层(112)的下表面上并由Ti层制成的第一籽晶层(121)、形成在第一籽晶层(121)的下表面上并由Cu层制成的第二籽晶层(122)、形成在第二籽晶层(122)的下表面上的Ag层(131)、形成在Ag层(131)的下表面上的Cu层(132)以及形成在Cu层(132)的下表面上的Ag层(133)。
钎焊填料(100a)可以附接到第一基板(10)的接合表面(11)，并且可以在高温和真空条件下、在钎焊填料抵接于第二基板(20)的接合表面(21)的状态下进行钎焊接合。
高温用钎焊填料(100a)的钎焊接合温度为850～950℃。
在钎焊接合工艺期间，粘合层(112)可以将钎焊填料(100a)附接到第一基板(10)的接合表面(11)上，并且粘合层可以在高温下挥发。
高温用钎焊带(100)可用于高温钎焊接合。例如，高温用钎焊带(100)可以被附接并用于铜板和不锈钢板的接合。
作为另一个实施例，如图4所示，钎焊合金层(230)可以包括SnAg层。SnAg层可用作低温用钎焊填料(200a)。低温用钎焊填料(200a)可以使用钛(Ti)作为籽晶层(220)。
SnAg层按重量计算包含95％至98％的Sn和3％至5％的Ag。优选地，SnAg溅射层按重量计算由97％的Sn和3％的Ag组成。
Ti层可以形成的厚度为0.2μm，SnAg层可形成的厚度为1μm。
低温用钎焊填料(200a)可应用于包括具有低熔点的金属或聚合物的钎焊接合。例如，低温用钎焊填料(200a)可以用于具有较低熔点的金属铝和具有较高熔点的金属不锈钢的接合。
具体地，用于低温钎焊接合的钎焊带(200)包括离型膜(110)、形成在离型膜(110)的上表面上的籽晶层(220)、以及形成在籽晶层(220)的上表面上的钎焊合金层(230)。
离型膜(110)包括离型层(111)和粘合层(112)。Ti籽晶层(220)形成在粘合层(112)的上表面上，SnAg钎焊合金层(230)形成在Ti籽晶层(220)的上表面上。
在离型膜(110)上形成低温用钎焊填料(filler)(200a)之后，用于低温钎焊的钎焊带(200)被制造成带(ribbon)。
低温用钎焊填料(200a)包括Ti籽晶层(220)和SnAg钎焊合金层(230)。
Ti籽晶层(220)通过溅射工艺形成在离型膜(110)的上表面上。
SnAg钎焊合金层(230)可以通过化学镀工艺或电解镀工艺形成在Ti籽晶层(220)的上表面上。此外，可以通过静电纺丝或溅射方法在Ti籽晶层(220)的上表面上形成SnAg钎焊合金层(230)。
钎焊带可以以切割成预定长度的直线形式，或以卷绕在卷筒上的形式被提供。另一个实施例出示了卷绕在卷筒上的钎焊带。
所制造的低温用钎焊带(200)附接到作为待接合的两个基板，即，第一基板和第二基板中的任一个的接合表面，并且所制造的低温用钎焊带可以用于第一基板和第二基板的接合表面的低温钎焊接合。例如，低温用钎焊带(200)可以被附接并用于铝板和不锈钢板的接合。
可以在低温和真空条件下，在低温用钎焊填料(200a)附接到不锈钢板的接合表面上，以及钎焊填料(200a)附接的接合表面抵接于铝板的接合表面的状态下进行钎焊接合。低温用钎焊填料(100a)的钎焊温度为200～300℃。
粘合层(112)可以将钎焊填料(200a)附接到第一基板(10)的接合表面(11)上，并且粘合层可在钎焊接合工艺期间受热挥发。可替代地，在钎焊结合之后，粘合层(112)可以保留或消失。
如上所描述，本发明的优点在于，将由具有约10μm的多层结构的薄膜形成的钎焊填料附接到离型膜上，并将钎焊填料制造成钎焊带，从而使钎焊带附接到必要的部件，并使得能够立即使用该钎焊带。
根据本发明实施例的钎焊带可以通过改变形成在离型膜上的钎焊填料的类型来制造。
除了在一个实施例中呈现的高温用钎焊填料和在其他实施例中呈现的低温用钎焊填料之外，还可以应用形成在离型膜上的各种类型的钎焊填料。
由于所制造的钎焊带以条带的形式附接到待钎焊的基板，因此不必在每次进行钎焊时都在基板上进行溅射和电镀的工艺。这可以减少用于将钎焊填料附接到基板上的时间，并且还提高了附接钎焊填料的操作的便利性。
本发明的最佳实施例已在附图和说明书中公开。在此，虽然使用了特定用语，但它们仅用于说明本发明的目的，并不用于限制权利要求书中记载的本发明的含义或范围。因此，本领域的技术人员将理解，本发明的各种修改和等效的其他实施例由此是可能的。因此，本发明的真正技术范围应由所附权利要求的技术精神来限定。

Claims (9)

1.一种钎焊带，所述钎焊带包括：
离型膜；
籽晶层，所述籽晶层形成于所述离型膜的上表面上；和
钎焊合金层，所述钎焊合金层形成于所述籽晶层的上表面上，
其中，所述钎焊带呈带状形式。
2.根据权利要求1所述的钎焊带，其中，所述籽晶层包括铜(Cu)和钛(Ti)中的至少一种。
3.根据权利要求1所述的钎焊带，其中，所述钎焊合金层包括Ag层和Cu层。
4.根据权利要求1所述的钎焊带，其中，所述钎焊合金层包括:
Ag层；
Cu层，所述Cu层形成于所述Ag层的上表面上；和
Ag层，所述Ag层形成于所述Cu层的上表面。
5.根据权利要求1所述的钎焊带，其中，所述钎焊合金层包括SnAg层。
6.一种用于制造钎焊带的方法，所述方法包括以下步骤：
制备离型膜；
在所述离型膜的上表面上形成籽晶层；
在所述籽晶层的上表面上形成钎焊合金层；和
执行下料，以将所述钎焊带制造成带。
7.根据权利要求6所述的方法，其中，形成所述籽晶层的所述步骤包括：通过溅射工艺形成所述籽晶层，所述籽晶层包括铜(Cu)和钛(Ti)中的至少一种。
8.根据权利要求6所述的方法，其中，形成所述钎焊合金层的所述步骤包括：通过电镀工艺在所述籽晶层的上表面上形成所述钎焊合金层，所述钎焊合金层包括Ag层和Cu层。
9.根据权利要求6所述的方法，其中，形成所述钎焊合金层的所述步骤包括：通过电镀工艺在所述籽晶层的上表面上形成所述钎焊合金层，所述钎焊合金层包括SnAg层。
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