[实用新型]一种限高型预成型焊片

说明书

技术领域

本实用新型涉及焊接材料技术领域，具体涉及一种限高型预成型焊片，尤其适用于电子封装中对焊料层高度有一定要求的高可靠性焊接。

背景技术

预成型焊片是一种可按要求制成不同的形状、大小和表面形态的精密成型焊料，适用于小公差的各种产品制造过程，广泛应用于印制线路板(PCB)组装、连接器和终端设备、芯片连接、电源模块基板附着、过滤连接器和电子组件装配等领域。预成型焊片通常用于对焊料的形状和质量有特殊要求的场合，可以做成任意尺寸和形状以满足客户的需要。预成型焊片具有形状多样性、可焊性好且能减少助焊剂飞溅、单独使用可以精确控制金属使用量等优点，已被确定为焊接技术革新的一种重要手段。

随着预成型焊片应用范围的不断扩大，人们对预成型焊片的要求也越来越高。对于电子封装小型接触面(如手机芯片)的焊接，首先就要求焊料层具有一定的高度，但普通的预成型焊片熔化时由于受到上表面器件或衬板的重力作用而被压扁，使得焊层厚度偏小，进而导致焊接强度小、导电导热性能不佳；还有，对于两平行平面的高可靠性焊接，若焊料层厚度不均匀，就会造成焊接面的歪曲或平行度不够，从而造成被焊元件或与焊接面连接的元件可靠性和使用寿命的降低。此外，芯片等关键电子部件的耐高温能力有限，这就要求这些产品需要在280-300℃的常用焊接温度下，能快速完成焊接的要求，所以预成型焊片需涂覆合适的助焊剂，保证高效焊接且焊后活性物质残留少，对被焊材料无腐蚀作用。

关于能够控制焊层厚度的预成型焊片，目前一些公开的发明专利也有涉及：

如专利CN 104625461 B提供了一种高性能预成型焊片及其焊接方法，该焊片包括预成型焊片结构，预成型焊片结构包括焊片基体和金属丝网，金属丝网位于焊片基体的内部，形成三明治状的夹层结构。具体焊接方法为：将预成型焊片放置到待焊接件中预定的焊接位置，将焊接件放入焊接炉中，将带有易挥发的弱酸性溶剂放入焊接炉腔体内部；通入惰性气体，进行抽真空，按照特定的温升曲线进行加热，在温升达到某一阶段后，弱酸性溶剂开始挥发，直至所挥发出来的气体充满整个焊接炉腔体；继续升温，在温升达到更高温度后，预成型焊片开始熔化。但这种预成型焊片包含结构复杂的金属丝网，若在普通大气中进行快速焊接，由于焊片熔化时产生的小气泡不容易从封闭的金属网孔溢出，会造成焊层空洞率较大的问题；而且该焊接方法需要“惰性气体”和“抽真空”条件下操作，存在工艺复杂、耗时长、成本高等缺点。

专利US 7800230公开了一种含有高熔点金属颗粒的预成型焊片，所述预成型焊片由焊片基体、高熔点金属颗粒以及两者之间的金属合金层组成；当金属颗粒的直径为50微米时，预成型焊片高熔点金属颗粒的尺寸变化最大值为20微米。但是该预成型焊片是在焊料熔融状态下投入高熔点金属颗粒，高温下金属颗粒会有溶蚀现象，不同颗粒不同批次的溶蚀程度不同，最终颗粒的尺寸均匀性和金属合金层的厚度都难以控制，使得焊层厚度的均匀性较差，因此仅限用于对焊层厚度要求不高的场合。

综上，不难看出现有技术还存在一定缺陷。

实用新型内容

有鉴于此，有必要针对上述的问题，提供一种具有焊层厚度均匀稳定、空洞率低、焊接速度快、焊后残留少、可靠性高，特别适用于电子封装中对焊料层高度有一定要求的的限高型预成型焊片。

为实现上述目的，本实用新型采取以下的技术方案：

本实用新型的限高型预成型焊片，包括焊片基体和金属丝；

所述焊片基体为一长方体状，焊片基体的一个长×宽的表面上开设有平行于宽边的凹槽，所述凹槽的长度与宽边的长度相等，凹槽的深度小于焊片的厚度，所述凹槽的数量至少为2条；

每根所述金属丝的尺寸大小与每条凹槽相同，刚好能嵌入每条所述凹槽中固定；

所述金属丝的熔点比焊片基体的熔点高300℃或以上。

进一步的，所述凹槽的宽度/深度为焊片基体厚度的50-75％。

进一步的，所述金属丝的横截面为长方形、正方形、圆形、V形、U形或燕尾形。

进一步的，所述焊片基体为锡合金焊片基体，所述金属丝为银、铜或银铜合金金属丝。

进一步的，预成型焊片还包括助焊剂层，所述助焊剂层包覆于嵌入金属丝后的焊片基体表面，所述助焊剂层厚度为0.005-0.03mm。

进一步的，所述助焊剂层的助焊剂组成成分为：丁二酸1.5-2.5份，丙二酸1-2份，二溴丁烯二醇1.5-3份，三乙醇胺盐酸盐0.5-1.2份，哌嗪盐酸盐0.1-1.0份，氟碳表面活性剂0.1-0.3份，氢化松香18-20份。