一种高熵金属间化合物材料及其制备方法与电子焊料

文档序号:30951466发布日期:2022-07-30 07:47阅读:214来源:国知局

1.本发明涉及电子封装微互连技术领域,具体而言,涉及一种高熵金属间化合物材料及其制备方法与电子焊料。


背景技术:

2.随着科技的进步,现代电力电子技术的发展对电子封装微互连技术的可靠性要求不断提高,也对产品的装配温度提出了更多要求。以表面组装技术(smt)为例,常规的sn-3.0ag-0.5cu焊料再流焊的峰值温度为245度,在组装超薄微处理器时,会导致封装基板和印制电路板(pcb)发生动态翘曲,降低产品良率,而低温焊接可以大幅度减少或消除翘曲问题。另外,发光二极管(led)、柔性电子材料以及太阳能板光伏焊带等材料对温度也较为敏感,需要在低温条件下完成组装。
3.sn-58bi共晶合金钎料作为无铅钎料之一,因为具有熔点低、良好的润湿性能和低成本等优点,其已经成为低温焊接的首选,不仅可以提高smt的产品优良率,也可以节省能源,实现低碳环保。但是由于bi元素本身的脆性,使得sn-58bi共晶合金钎料的抗蠕变性能较差,力学强度不足。从组装工艺上看,采用sn-bi合金时,在波峰焊接后只要有百分之几(质量分数)的bi就能引起焊点剥离,bi的质量分数在5%至30%之间几乎总会发生焊点剥离,这限制了sn-bi钎料在波峰焊上的使用。
4.金属间化合物可在一定程度上改善复合焊料合金的硬度和弹性模量,但现有技术中,只能单次制备单一imc(金属间化合物)样品,如采用机械合金化方法制备ni3sn4颗粒以及采用还原沉淀法制备cu6sn5颗粒,目前还没有有效地一次性制备同时含cu3sn、cu6sn5和ni3sn4的金属间化合物的方法。
5.鉴于此,特提出本发明。


技术实现要素:

6.本发明的目的之一在于提供一种高熵金属间化合物材料的制备方法以解决上述技术问题。
7.本发明的目的之二在于提供一种由上述制备方法制备而得的高熵金属间化合物材料。
8.本发明的目的之三在于提供一种制备原料含有上述高熵金属间化合物材料的电子焊料。
9.本技术可这样实现:
10.第一方面,本技术提供一种高熵金属间化合物材料的制备方法,包括以下步骤:将含有质量比为20-30:10-15:3-4.5的cu粉末、sn粉末以及ni粉末的混合物料依次进行烧结和熔炼;
11.烧结过程的主要作用温度为180-260℃,熔炼过程的主要作用温度为680-920℃。
12.在可选的实施方式中,烧结过程包括:于10-20min内将处理温度由20-25℃升温至
180-220℃,保温110-130min;随后于5-15min内将处理温度升温至240-260℃,保温110-130min;再于55-65min内将处理温度降至20-25℃。
13.在可选的实施方式中,烧结过程中,混合物料浸没于熔化的松香中。
14.在可选的实施方式中,烧结前,还包括将cu粉末、sn粉末以及ni粉末的混合粉末压制成块状的混合物料。
15.在可选的实施方式中,cu粉末、sn粉末以及ni粉末的粒径独立地为70-80μm。
16.在可选的实施方式中,压制所施加的压力为45-55千牛。
17.在可选的实施方式中,混合粉末是由cu粉末、sn粉末以及ni粉末于行星式球磨机以及氧化锆球磨罐在无水乙醇全覆盖配合条件下混合而得。
18.在可选的实施方式中,混合过程中采用正反方向交替运行的方式,混合时间为2.5-3.5h,混合转速不超过600转/分,优选不超过580转/min。
19.在可选的实施方式中,压制后所得的块状混合物料的厚度为3.5-4.5mm。
20.在可选的实施方式中,熔炼过程包括:于55-65min内将处理温度由20-25℃升温至680-720℃,随后再于25-35min内将处理温度升温至880-920℃,保温5-15min。
21.在可选的实施方式中,熔炼过程中,烧结后的物料浸没于覆盖剂中。
22.在可选的实施方式中,覆盖剂中含有kcl和licl。
23.在可选的实施方式中,还包括将熔炼后的熔融态物料凝固成型,除去覆盖剂。
24.在可选的实施方式中,还包括将凝固成型的成型品进行研磨,得到高熵金属间化合物材料。
25.在可选的实施方式中,研磨采用行星式球磨机配合氧化锆球磨罐以及刚玉研磨介质在无水乙醇全覆盖配合条件下进行。
26.在可选的实施方式中,研磨时间为18-22h。
27.第二方面,本技术提供一种高熵金属间化合物材料,经前述实施方式任一项的制备方法制备而得。
28.在可选的实施方式中,高熵金属间化合物材料为粒径为8-12μm的颗粒。
29.第三方面,本技术提供一种电子焊料,其制备原料包括前述实施方式的高熵金属间化合物材料。
30.在可选的实施方式中,高熵金属间化合物材料在制备原料中的质量分数为0.8-1.2%。
31.在可选的实施方式中,制备原料还包括焊膏。
32.在可选的实施方式中,焊膏包括sn-bi焊膏。
33.在可选的实施方式中,制备原料还包括粘结剂、分散剂和助焊剂;
34.在可选的实施方式中,粘结剂包括α-松油醇;和/或,分散剂包括甲基戊醇;和/或,助焊剂包括松香。
35.本技术的有益效果包括:
36.本技术创造性地提出了将cu粉末、sn粉末以及ni粉末按特定配比混合后,先通过较低温度烧结处理,使得cu、sn、ni三种金属元素冶金反应就可以反应生成多种imc(cu3sn、cu6sn5和ni3sn4)产物;随后通过对烧结后的样品进行熔炼处理(上述所得的cu6sn5、cu3sn和ni3sn4的熔点分别只有415℃、676℃和794.5℃,熔炼温度远小于cu和ni的熔点),克服了
在高熵imc块状样品制备的过程中,由于cu、ni熔点分别高达1085℃和1453℃,导致难以直接通过熔炼来获得高熵imc样品的缺陷。也即,本技术可一次性地制备得到同时含有cu3sn、cu6sn5和ni3sn4的高熵金属间化合物材料。
37.按上述质量比为20-30:10-15:3-4.5将cu粉末、sn粉末以及ni粉末混合,能够使得最终所得的高熵金属间化合物材料中同时含有物质的量之比基本相等的cu3sn、cu6sn5和ni3sn4的金属间化合物,有利于获得性能较好的高熵金属间化合物材料。
具体实施方式
38.为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。实施例中未注明具体条件者,按照常规条件或制造商建议的条件进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者,均为可以通过市售购买获得的常规产品。
39.下面对本技术提供的高熵金属间化合物材料及其制备方法与电子焊料进行具体说明。
40.本技术提出一种高熵金属间化合物材料的制备方法,包括以下步骤:将含有质量比为20-30:10-15:3-4.5的cu粉末、sn粉末以及ni粉末的混合物料依次进行烧结和熔炼;
41.烧结过程的主要作用温度为180-260℃,熔炼过程的主要作用温度为680-920℃。
42.作为参考地,cu粉末、sn粉末以及ni粉末的质量比示例性地可以为20:10:3、20:12:3、20:15:3、20:10:4、20:12:4、20:15:4、20:10:4.5、20:12:4.5、20:15:4.5、25:10:3、25:12:3、25:15:3、25:10:4、25:12:4、25:15:4、25:10:4.5、25:12:4.5、25:15:4.5、30:10:3、30:12:3、30:15:3、30:10:4、30:12:4、30:15:4、30:10:4.5、30:12:4.5或30:15:4.5等,也可以为20-30:10-15:3-4.5范围内的其它任意比例。
43.按上述质量比将cu粉末、sn粉末以及ni粉末混合,能够使得最终所得的高熵金属间化合物材料中同时含有物质的量之比基本相等的cu3sn、cu6sn5和ni3sn4的金属间化合物。
44.在一些优选的实施方式中,cu粉末、sn粉末以及ni粉末的质量比为29.65:14.29:4.4。按此优选方式,可获得cu3sn、cu6sn5和ni3sn4的物质的量之比接近于1:1:1的高熵金属间化合物材料。
45.上述cu粉末、sn粉末以及ni粉末的粒径独立地为70-80μm。通过以上述粒径的cu粉末、sn粉末以及ni粉末进行混合,一方面有利于获得较佳的烧结和熔炼效果,另一方面有利于使成品中各元素均匀地分布。
46.cu粉末、sn粉末以及ni粉末的混合过程可在行星式球磨机以及氧化锆球磨罐在无水乙醇全覆盖配合条件下进行。可参考地,可以采用正反方向交替运行的方式,混合时间(正反交替运行时间)控制在2.5-3.5h(优选3h),混合转速不超过600转/分,优选不超过580转/min,更优为580转/min。
47.上述过程可使cu粉末、sn粉末以及ni粉末相互之间混合更加均匀。
48.进一步地,在烧结前,还可将cu粉末、sn粉末以及ni粉末的混合粉末压制成块状的混合物料。
49.压制所施加的压力示例性地可以为45-55千牛,如45千牛、50千牛或55千牛等,也
可以为45-55千牛范围内的其它任意值。具体的,可采用单冲压片机进行。
50.在一些可选的实施方式中,压制后的块状混合物料的厚度可以为3.5-4.5mm,如3.5mm、4mm或4.5mm等,也可以为3.5-4.5mm范围内的其它任意值。此外,也不排除可根据实际需要将压制后的块状混合物料设置成其它厚度。
51.通过压制获得块状的待烧结物,更便于后续烧结。
52.需说明的是,目前若制备同时含有cu3sn、cu6sn5和ni3sn4的材料需要先单独分别制备cu3sn、cu6sn5和ni3sn4,随后再将制备得到的cu3sn、cu6sn5和ni3sn4混合,过程复杂繁琐。
53.发明人经过长期研究,创造性地提出了将cu粉末、sn粉末以及ni粉末按特定配比混合后,先在主要作用温度为180-260℃的条件下进行烧结,随后再在主要作用温度为680-920℃的条件下进行熔炼,即可一次性地制备得到同时含有cu3sn、cu6sn5和ni3sn4的高熵金属间化合物材料。
54.并且,上述过程中,先通过较低温度烧结处理,使得cu、sn、ni三种金属元素冶金反应就可以反应生成多种imc(cu3sn、cu6sn5和ni3sn4)产物;随后通过对烧结后的样品进行熔炼处理(上述所得的cu6sn5、cu3sn和ni3sn4的熔点分别只有415℃、676℃和794.5℃,熔炼温度远小于cu和ni的熔点),克服了在高熵imc块状样品制备的过程中,由于cu、ni熔点分别高达1085℃和1453℃,导致难以直接通过熔炼来获得高熵imc样品的缺陷。此外,本技术提供的上述低温烧结以及熔炼方式还解决了现有技术中烧结后样品空洞较多、imc分布不均匀的缺陷,得到致密均匀的高熵金属间化合物材料。
55.在一些可选的实施方式中,烧结过程包括:于10-20min(如10min、12min、15min、18min或20min等)内将处理温度由20-25℃(也可理解为“室温”)升温至180-220℃(如180℃、185℃、190℃、195℃、200℃、205℃、210℃、215℃或220℃等),保温110-130min(110min、115min、120min、125min或130min等);随后于5-15min(如5min、8min、10min、12min或15min等)内将处理温度升温至240-260℃(如240℃、245℃、250℃、255℃或260℃等),保温110-130min(如110min、115min、120min、125min或130min等);再于55-65min(55min、58min、60min、62min或65min等)内将处理温度降至20-25℃。
56.在一些优选的实施方式中,烧结过程包括:于15min内将处理温度由室温升温至200℃,保温120min;随后于10min内将处理温度升温至250℃,保温120min;再于60min内将处理温度降至室温。
57.较佳地,烧结过程中,混合物料浸没于熔化的松香中,以使混合物料与空气以及o隔绝,避免在加热过程中成分被氧化。
58.具体的,可以参照:将适量松香加入坩埚并置于井式炉中,加热至松香熔化,将压制所得的块状混合物料浸没于松香中,随后按上述温度设置方式进行烧结,烧结完成后,取出烧结品即可。
59.在一些可选的实施方式中,熔炼过程包括:于55-65min(如55min、58min、60min、62min或65min等)内将处理温度由20-25℃(可理解为“室温”)升温至680-720℃(如680℃、685℃、690℃、695℃、700℃、705℃、710℃、715℃或720℃等),随后再于25-35min(如25min、28min、30min、32min或35min等)内将处理温度升温至880-920℃(如880℃、885℃、890℃、895℃、900℃、905℃、910℃、915℃或920℃等),保温5-15min(如5min、8min、10min、12min或
15min等)。
60.在一些优选的实施方式中,熔炼过程包括:于60min内将处理温度由室温升温至700℃,随后再于30min内将处理温度升温至900℃,保温10min。
61.较佳地,熔炼过程中,烧结后的物料浸没于覆盖剂中。
62.可参考地,上述覆盖剂中含有kcl和licl。具体的,该覆盖剂可由kcl和licl按质量比为1.3:1配合而得。此外,也不排除可采用其它类似的覆盖剂。
63.具体的,可以参照:在坩埚中加入由kcl和licl按质量比为1.3:1配合而得的覆盖剂,随后置于箱式炉中持续加热至熔化,随后将烧结后的物料浸没于覆盖剂中,随后按上述温度设置方式进行熔炼。
64.进一步地,将熔炼后的熔融态物料凝固成型,除去覆盖剂。
65.具体的,可以是将熔炼后的熔融态物料带入模具,冷却后开模取出,随后用流动的纯净水冲洗掉覆盖剂。
66.进一步地,将凝固成型的成型品进行研磨,得到高熵金属间化合物材料。
67.研磨可采用干法球磨,也可采用湿法球磨。
68.在一些可选地的实施方式,研磨采用行星式球磨机配合氧化锆球磨罐以及刚玉研磨介质进行。
69.具体的,行星式球磨机自转转速可以为600r/min,公转转速可以为300r/min。氧化锆球磨罐的内径示例性地可以为115mm、外径示例性地可以为133mm、高示例性地可以为165mm。刚玉研磨介质包括大球、中球和小球三种型号,其中,大球直径可以为20mm,中球直径可以为14mm,小球直径可以为9mm。研磨时间可以为18-22h(优选20h)。此外,可以根据实际情况,将转速以及球磨罐的尺寸、研磨介质的直径设置为其它范围。
70.通过将凝固成型的成型品进行研磨,可使制得的颗粒状的高熵金属间化合物材料形貌相似且各元素分布均匀,能较好地应用于复合电子焊料中。
71.相应地,本技术提供了一种高熵金属间化合物材料,其经前述实施方式任一项的制备方法制备而得。
72.较佳地,上述高熵金属间化合物材料为粒径为8-12μm(优选为10μm左右)的颗粒。该粒径下的高熵金属间化合物材料更有利于提高接头处紧密程度。
73.此外,本技术还提供了一种电子焊料,其制备原料包括上述高熵金属间化合物材料。
74.在此基础上,电子焊料的制备原料还包括焊膏了,例如sn-bi焊膏。
75.进一步地,电子焊料的制备原料还包括粘结剂、分散剂和助焊剂。其中,粘结剂示例性地可包括α-松油醇;分散剂示例性地可包括甲基戊醇;助焊剂示例性地可以包括松香。
76.上述焊膏、粘结剂、分散剂和助焊剂的使用可参照现有技术,在此不做过多赘述。
77.承上,本技术在通过粉末冶金制备得到高熵金属间化合物材料的基础之上,将颗粒状的高熵金属间化合物材料与松香助焊剂等辅助焊接材料混合均匀之后加入sn-bi焊膏中,制成的钎料膏可用于smt中,在提升接头处连接紧密程度的同时,还能防止焊接后冷却凝固过程体积膨胀产生的一系列问题。
78.在一些可选的实施方式中,高熵金属间化合物材料在制备原料中的质量分数示例性地可以为0.8-1.2%,如0.8%、0.9%、1%、1.1%或1.2%等,也可根据需要设置成其它质
量分数。
79.需说明的是,当高熵金属间化合物材料在电子焊料的制备原料中占比为1wt%时,对应的复合snbi焊料的抗拉强度相较于传统的sn58bi焊料可提升30-40%,剪切强度可提升7-15%。
80.以下结合实施例对本发明的特征和性能作进一步的详细描述。
81.实施例1
82.本技术提出一种高熵金属间化合物材料的制备方法,包括以下步骤:
83.(1)将粒径为75μm的cu粉末、粒径为75μm的sn粉末以及粒径为75μm的ni粉末,按质量比为29.65:14.29:4.4在行星式球磨机以及氧化锆球磨罐在无水乙醇全覆盖的配合条件下混合,得到混合粉末。
84.混合采用正反方向交替运行的方式,正反交替运行时间为3h,转速为580转/min。
85.(2)采用单冲压片机对上述混合粉末施加50千牛的主压力,将其压成约4mm厚的圆柱状样品。
86.(3)将适量松香加入坩埚并置于井式炉中,加热至松香熔化,将压制所得的块状混合物料浸没于松香中,随后按以下温度设置方式进行烧结:
87.于15min内将处理温度由室温升温至200℃,保温120min;随后于10min内将处理温度升温至250℃,保温120min;再于60min内将处理温度降至室温。
88.(4)在坩埚中加入由kcl和licl按质量比为1.3:1配合而得的覆盖剂,随后置于箱式炉中持续加热至熔化,随后将烧结后的物料浸没于覆盖剂中,随后按以下温度设置方式进行熔炼:
89.于60min内将处理温度由室温升温至700℃,随后再于30min内将处理温度升温至900℃,保温10min。
90.(5)将熔炼后的熔融态物料带入模具,冷却后开模取出,随后用流动的纯净水冲洗掉覆盖剂。
91.(6)采用行星式球磨机配合氧化锆球磨罐以及刚玉研磨介质在无水乙醇全覆盖的条件下对凝固成型的成型品进行研磨,得到高熵金属间化合物材料。
92.上述研磨过程中,行星式球磨机自转转速为600r/min,公转转速为300r/min。氧化锆球磨罐的内径为115mm、外径为133mm、高为165mm。刚玉研磨介质包括大球、中球和小球三种型号,其中,大球直径为20mm,中球直径为14mm,小球直径为9mm。研磨时间为20h。
93.由此所得的高熵金属间化合物材料为粒径为10μm的颗粒材料。
94.实施例2
95.本技术提出一种高熵金属间化合物材料的制备方法,包括以下步骤:
96.(1)将粒径为70μm的cu粉末、粒径为70μm的sn粉末以及粒径为70μm的ni粉末,按质量比为20:10:3在行星式球磨机以及氧化锆球磨罐在无水乙醇全覆盖的配合条件下混合,得到混合粉末。
97.混合采用正反方向交替运行的方式,正反交替运行时间为2.5h,转速为580转/min。
98.(2)采用单冲压片机对上述混合粉末施加45千牛的主压力,将其压成约4.5mm厚的圆柱状样品。
99.(3)将适量松香加入坩埚并置于井式炉中,加热至松香熔化,将压制所得的块状混合物料浸没于松香中,随后按以下温度设置方式进行烧结:
100.于10min内将处理温度由室温升温至180℃,保温110min;随后于5min内将处理温度升温至240℃,保温110min;再于55min内将处理温度降至室温。
101.(4)在坩埚中加入由kcl和licl按质量比为1.3:1配合而得的覆盖剂,随后置于箱式炉中持续加热至熔化,随后将烧结后的物料浸没于覆盖剂中,随后按以下温度设置方式进行熔炼:
102.于55min内将处理温度由室温升温至680℃,随后再于25min内将处理温度升温至880℃,保温5min。
103.(5)将熔炼后的熔融态物料带入模具,冷却后开模取出,随后用流动的纯净水冲洗掉覆盖剂。
104.(6)采用行星式球磨机配合氧化锆球磨罐以及刚玉研磨介质在无水乙醇全覆盖条件下对凝固成型的成型品进行研磨,得到高熵金属间化合物材料。
105.上述研磨过程中,行星式球磨机自转转速为600r/min,公转转速为300r/min。氧化锆球磨罐的内径为115mm、外径为133mm、高为165mm。刚玉研磨介质包括大球、中球和小球三种型号,其中,大球直径为20mm,中球直径为14mm,小球直径为9mm。研磨时间为18h。
106.由此所得的高熵金属间化合物材料为粒径为12μm的颗粒材料。
107.实施例3
108.本技术提出一种高熵金属间化合物材料的制备方法,包括以下步骤:
109.(1)将粒径为80μm的cu粉末、粒径为80μm的sn粉末以及粒径为80μm的ni粉末,按质量比为25:12:3.5在行星式球磨机以及氧化锆球磨罐在无水乙醇全覆盖的配合条件下混合,得到混合粉末。
110.混合采用正反方向交替运行的方式,正反交替运行时间为3.5h,转速为580转/min。
111.(2)采用单冲压片机对上述混合粉末施加55千牛的主压力,将其压成约3.5mm厚的圆柱状样品。
112.(3)将适量松香加入坩埚并置于井式炉中,加热至松香熔化,将压制所得的块状混合物料浸没于松香中,随后按以下温度设置方式进行烧结:
113.于20min内将处理温度由室温升温至220℃,保温130min;随后于15min内将处理温度升温至260℃,保温130min;再于65min内将处理温度降至室温。
114.(4)在坩埚中加入由kcl和licl按质量比为1.3:1配合而得的覆盖剂,随后置于箱式炉中持续加热至熔化,随后将烧结后的物料浸没于覆盖剂中,随后按以下温度设置方式进行熔炼:
115.于65min内将处理温度由室温升温至720℃,随后再于35min内将处理温度升温至920℃,保温15min。
116.(5)将熔炼后的熔融态物料带入模具,冷却后开模取出,随后用流动的纯净水冲洗掉覆盖剂。
117.(6)采用行星式球磨机配合氧化锆球磨罐以及刚玉研磨介质在无水乙醇全覆盖条件下对凝固成型的成型品进行研磨,得到高熵金属间化合物材料。
118.上述研磨过程中,行星式球磨机自转转速为600r/min,公转转速为300r/min。氧化锆球磨罐的内径为115mm、外径为133mm、高为165mm。刚玉研磨介质包括大球、中球和小球三种型号,其中,大球直径为20mm,中球直径为14mm,小球直径为9mm。研磨时间为22h。
119.由此所得的高熵金属间化合物材料为粒径为8μm的颗粒材料。
120.试验例1
121.以实施例1为例,于凝固成型得到的高熵imc块状试样内部随意取两个点做eds能谱数据分析,得到各原子所占百分比如表1所示。
122.表1原子百分比
[0123] c-kn-ko-kni-lcu-lsn-l位点16.411.258.1912.9539.5930.90位点26.292.817.018.4844.8130.54
[0124]
表1中,
“‑
k”表示原子的k层电子,
“‑
l”表示原子的l层电子。
[0125]
由表1得到的原子百分比结果可以得出:高熵imc块状试样中含有物质的量之比接近于1:1:1的cu3sn、cu6sn5和ni3sn4的金属间化合物,有利于提高材料性能。
[0126]
按相同的方式,对实施例2和实施例3凝固成型得到的高熵imc块状试样进行eds能谱数据分析,其结果也显示高熵imc块状试样中cu3sn、cu6sn5和ni3sn4的物质的量之比基本接近于1:1:1;但实施例1较实施例2和实施例3更为接近1:1:1。
[0127]
试验例2
[0128]
在保护性氮气气氛中,将实施例1-3所得到的高熵金属间化合物材料作为试验组1-3,将每组高熵金属间化合物材料分别与适量sn-bi焊膏、粘结剂(α-松油醇)、分散剂(甲基戊醇)、助焊剂(松香)均匀混合,得到3组高熵金属间化合物复合电子焊料。每组对应的所用的高熵金属间化合物材料、sn-bi焊膏、粘结剂、分散剂、助焊剂的量均相等。其中,每组高熵金属间化合物材料在高熵金属间化合物复合电子焊料中的占比均为1wt%。
[0129]
以不含高熵金属间化合物材料的sn58bi焊料作为对比组,该sn58bi焊料所用的焊膏、粘结剂、分散剂和助焊剂均与试验组相同。
[0130]
将试验组1-3以及对比组的焊料在相同条件下进行焊接试验。
[0131]
通过对比,试验组1-3对应的复合snbi焊料的抗拉强度相较于对比组的sn58bi焊料提升30-40%,剪切强度提升7-15%。其中,试验组1对应的复合snbi焊料的抗压强度和剪切强度最佳。
[0132]
对照组1
[0133]
以实施例1为例,本对照例与实施例1的区别在于:烧结过程的主要温度为280℃,会导致cu3sn和cu6sn5的比例发生变化,在其他实验条件不变情况下,这种改变会使对照组1得到的复合snbi焊料的抗拉强度提升不超过27%,剪切强度提升不超过5%。
[0134]
对照组2
[0135]
以实施例1为例,本对照例与实施例1的区别在于:制备得到的高熵金属间化合物材料的粒径为15μm时,会使sn、bi组织不均匀性发生变化,在其他实验条件不变的情况下,这种改变会导致对照组2得到的复合snbi焊料的抗拉强度提升不超过28%,剪切强度提升不超过6%。
[0136]
综上所述,本技术提供的方案至少具有以下优势:
[0137]

本技术制备的高熵金属间化合物材料成本和工艺成本低廉,制备过程简单、制备结果可靠。
[0138]

本技术通过先烧结后熔炼的两次加热处理方法,在较低温度下就能制备出致密、均匀的高熵imc样品。
[0139]

本技术中制备的高熵金属间化合物材料可以有效提高接头合金的强度、力学性能和抗蠕变性能。
[0140]

本技术中制备的高熵金属间化合物材料的存在可以促进焊料与基体之间的扩散作用,从而提升连接处结合的紧密程度。
[0141]

将本技术中制备的高熵金属间化合物材料与适量松香助焊剂一同均匀加入sn-bi焊膏中,可以在提升接头合金强度和力学性能的同时,还能防止焊接后冷却凝固过程体积膨胀产生的一系列问题。
[0142]
以上仅为本发明的优选实施例而已,并不用于限制本发明,对于本领域的技术人员来说,本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。
当前第1页1 2 
网友询问留言 已有0条留言
  • 还没有人留言评论。精彩留言会获得点赞!
1