[发明专利]一种样品焊接方法

说明书

本申请公开了一种样品焊接方法，针对具有第一热膨胀系数的第一样品和具有第二热膨胀系数的第二样品的焊接，包括配制至少两种具有不同的热膨胀系数的焊料，包括具有第三热膨胀系数的第一焊料和具有第四热膨胀系数的第二焊料，第一热膨胀系数、第三热膨胀系数、第四热膨胀系数和第二热膨胀系数依次递增或递减；将第一焊料置于第一样品上，将第二焊料置于第一焊料上，将第二样品置于第二焊料上；对第一样品、第一焊料、第二焊料和第二样品加热加压，烧结为一体，然后冷却取出。上述样品焊接方法，能够消除样品之间因热膨胀系数差异引起的热应力，焊接后的器件在使用时可靠性更高，延长器件工作寿命。

技术领域

本发明属于电力电子器件技术领域，特别是涉及一种样品焊接方法。

背景技术

现代工业和社会生活的方方面面都会用到电力电子技术，随着电力电子器件功率和工作温度的不断提高，器件的散热性能和可靠性成为电力电子技术发展的一个重要瓶颈，传统的焊料键合技术已经无法满足大功率电子器件对散热和可靠性的需求，目前纳米焊膏的烧结连接技术取得了较大进展，但是不同的焊接材料的热膨胀系数可能存在较大的热应力。

在现有技术中，使用焊料进行焊接时都是只使用同一配比的焊料进行焊接，焊接完成后焊接界面的焊料烧结层的结构单一，且会和上下焊接材料中的一个产生热失配，在使用的过程中，由于热膨胀系数的差异会引起热应力，进而影响器件的使用寿命。

发明内容

为解决上述问题，本发明提供了一种样品焊接方法，能够消除样品之间因热膨胀系数差异引起的热应力，焊接后的器件在使用时可靠性更高，延长器件工作寿命。

本发明提供的一种样品焊接方法，针对具有第一热膨胀系数的第一样品和具有第二热膨胀系数的第二样品的焊接，包括：

配制至少两种具有不同的热膨胀系数的焊料，包括具有第三热膨胀系数的第一焊料和具有第四热膨胀系数的第二焊料，所述第一热膨胀系数、所述第三热膨胀系数、所述第四热膨胀系数和所述第二热膨胀系数依次递增或递减；

将所述第一焊料置于所述第一样品上，将所述第二焊料置于所述第一焊料上，将所述第二样品置于所述第二焊料上；

对所述第一样品、所述第一焊料、所述第二焊料和所述第二样品加热加压，烧结为一体，然后冷却取出。

优选的，在上述样品焊接方法中，所述焊料为四种具有不同的热膨胀系数的焊料。

优选的，在上述样品焊接方法中，所述焊料由Ag₂O和乙二醇组成。

优选的，在上述样品焊接方法中，所述第一焊料中的Ag₂O和乙二醇的配比为4:5，所述第二焊料中的Ag₂O和乙二醇的配比为4:6。

优选的，在上述样品焊接方法中，所述第一样品为Cu。

优选的，在上述样品焊接方法中，所述第二样品为SiC。

通过上述描述可知，本发明提供的上述样品焊接方法，由于包括先配制至少两种具有不同的热膨胀系数的焊料，包括具有第三热膨胀系数的第一焊料和具有第四热膨胀系数的第二焊料，所述第一热膨胀系数、所述第三热膨胀系数、所述第四热膨胀系数和所述第二热膨胀系数依次递增或递减；然后将所述第一焊料置于所述第一样品上，将所述第二焊料置于所述第一焊料上，将所述第二样品置于所述第二焊料上；再对所述第一样品、所述第一焊料、所述第二焊料和所述第二样品加热加压，烧结为一体，然后冷却取出，因此能够消除样品之间因热膨胀系数差异引起的热应力，焊接后的器件在使用时可靠性更高，延长器件工作寿命。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。