一种高性能抗氧化金基软焊料及制备方法步骤

在电真空行业，广泛采用的焊料有铜基焊料和银基焊料。金基焊料由于其价格较高，使用成本昂贵，应用受到了很大的限制。但在实际工作中，有时金基焊料仍是一种必要的选择。真空电子器件要求焊料中不能含有蒸气压高的元素。如果焊料的蒸气压过高，则在器件的制造和使用过程中，会由于温度升高而蒸发。蒸发物沉积到陶瓷上，使陶瓷的绝缘性变差，沉积到阴极上，会使阴极重毒，在一些特殊的部位，如电子枪、钛泵及能量输出窗，可用金基焊料替代银基焊料。如果单纯考虑焊料成本的因素，撇弃金基焊料，采用焊料成本相对较低的银基焊料，常常会因为焊料蒸散，造成部件的绝缘性变差，乃至失效，从而返修。金基焊料主要用于半导体器件的组装，已有悠久的使用历史，如绝缘基片与硅芯片、硅芯片与引线的钎焊及外壳封装等。为了提高焊点的机械和电连接的可靠性，硅片表面通常镀金或渗金，而使用金基软焊料可以大大减少镀金层向焊料中的溶解。金基焊料的优点是蒸汽压低，耐腐蚀性好，流动性和润湿性优异。向金基焊料加入Sn元素，可显著降低焊料的熔点，提高润湿性、力学性能和化学稳定性。加入少量Si和Ge等元素，可提高金基焊料的导电性。但Si和Ge元素易氧化，含有这两种元素的焊料通常需要在氮气等惰性气体保护条件下进行钎焊。由于金基焊料硬而脆，通常仅用于小尺寸芯片的钎焊。因此，由于目前的金基软焊料存在焊时易于氧化，锡渣产量较高的不足。改善合金的显微组织，提高焊料的焊接性能，增强抗氧化性，减少焊接生产的锡渣产率，对提高电子产品可靠性与安全性，降低生产成本，具有十分重要的意义。

华炬新产品研究所技术咨询委员会科研人员现推荐一项一种高性能抗氧化金基软焊料及制备方法步骤，该技术该技术的有益效果： (1)该技术金基软焊料制备方法中有关SnP中间合金的制取采用真空熔炼的方法，能保证中间合金含磷的重量百分比准确，为后续最终无铅焊料的制备提供方便快捷准确的计量操作。 (2)该技术向金基焊料加入Sn元素，可显著降低焊料的熔点，提高润湿性、力学性能和化学稳定性。加入少量Si和Ge等元素，可提高金基焊料的导电性。 (3)S是一种非金属活性组元，它与氧的亲和力较强并形成气态氧化物SO2，这在动力学上十分有利于焊料合金的脱氧，从而保护基体元素，使Sn、Au的受氧化程度降低，有利于提高Sn-Au钎料的抗氧化性能。本发明是在原有的Sn-Au合金焊料的基础上加入P、S、Ni、Fe、Al、Sb微量元素熔炼而成。作用是提高熔态无铅焊料的抗氧化性，使用中大大减少出渣率，节约贵重的锡和银，减少工艺耗损，与不添加的金基软焊料对比试验表明能减少70-78％的工艺损耗。上述微量加入还能增加金基软焊料的润湿性。 (4)该技术的金基软焊料能较好地增强焊料的抗氧化性能和抗腐蚀性能，改善焊料的润湿性、流动性，降低焊料熔点，减少锡渣产量，提高焊接性能、金属塑性和抗拉强度等性能，是一种新型的高性能抗氧化金基软焊料，现将该一种高性能抗氧化金基软焊料及制备方法步骤及技术方案实施例介绍如下供研究交流参考：（611471  371322）

该项目由华炬新产品研究所技术咨询委员会多位专家根据目前国内该领域最新技术推荐的新技术、新产品、新工艺，包括技术工艺、技术创新、技术配方、方法步骤及实例等方面的推荐，供同仁参考交流，鉴于技术配方的特殊性不接受退款，请根据需要斟酌后支付，谢谢。