[发明专利]用于面阵列封装用铜基非晶焊球及其制备方法及封装方法

权利要求书

1.一种面阵列的封装方法，其特征在于：其采用铜基非晶焊球进行封装；所述铜基非晶焊球为非晶球形Cu₄₆Zr₄₂Al₇Y₅粉末，在面阵列封装过程中， 所述非晶球形Cu₄₆Zr₄₂Al₇Y₅粉末为不熔化的固体状态，所述非晶球形Cu₄₆Zr₄₂Al₇Y₅粉末在与熔融Sn接触处发生扩散反应，形成焊盘-化合物层-球形粉末-化合物层-焊盘的封装结构；

所述面阵列的封装方法包括以下步骤：

步骤S1，在焊盘上涂覆一层焊Sn膏或者粘附一层含有助焊剂的15~25微米的Sn箔；

步骤S2，在放大镜观察下，在Sn膏或涂有助焊剂的Sn箔上预植Cu₄₆Zr₄₂Al₇Y₅非晶焊球，每个焊盘均预植一个同样目数范围下的Cu₄₆Zr₄₂Al₇Y₅非晶焊球粉末，再将另一涂覆了Sn膏层或粘附有含有助焊剂的Sn箔的阵列与已预植焊球的阵列对中，使中心距相同，利用夹具压紧，使每两个焊盘间的结构为焊盘-焊Sn膏-Cu₄₆Zr₄₂Al₇Y₅球形粉末-焊Sn膏-焊盘、或者焊盘- Sn箔- Cu₄₆Zr₄₂Al₇Y₅球形粉末-Sn箔-焊盘；

步骤S3，在240℃下回流3-10min后冷却后取出封装体。

2.根据权利要求1所述的面阵列的封装方法，其特征在于：步骤S3中，冷却到150度后取出封装体。

3.根据权利要求1所述的面阵列的封装方法，其特征在于：所述非晶球形Cu₄₆Zr₄₂Al₇Y₅粉末采用气雾化制粉的方法制备得到。

4.根据权利要求1所述的面阵列的封装方法，其特征在于：所述铜基非晶焊球采用以下步骤制备得到：

步骤A：在惰性气体或氮气保护下，按Cu、Zr、Al和Y的46:42:7:5的原子比感应熔炼Cu块、Zr块、Al块和Y块，得到母合金；

步骤B：然后把母合金分成小块，清洁表面；然后将分成小块的母合金进行气雾化制粉，然后对制备得到的气雾化的焊球粉末进行筛分。

5.根据权利要求4所述的面阵列的封装方法，其特征在于：步骤B中，所述气雾化制粉采用垂直雾化的方式，使用雾化气体惰性气体或N₂气冲击熔融合金，其中熔融合金的流动方向与雾化气体的流动方向之间的角度为90度，冷却凝固成粉末。

6.根据权利要求5所述的面阵列的封装方法，其特征在于：步骤B中，所述惰性气体或N₂气的压力为0.15~0.8Mpa，步骤A中，惰性气体或氮气的气体流量为0.1~1m³/h。

7.根据权利要求4所述的面阵列的封装方法，其特征在于：步骤B中，采用60~600目的标准筛对粉末混合体筛分成60-65目、75-80目、90-100目、150-160目和325-400目的粉末。