[发明专利]一种异形多适用性无铅复合钎料及制备方法

权利要求书

1.一种异形多适用性无铅复合钎料，包括无铅复合钎料本体，其特征在于，所述无铅复合钎料本体包括有异形基体（2）、第一连接面（1）和第二连接面（3），且无铅复合钎料本体由异形基体（2）、第一连接面（1）和第二连接面（3）上的钎料合金薄膜构成，所述第一连接面（1）和第二连接面（3）之间的空间位向和尺寸依据所要连接的芯片上焊盘结构而确定，在空间坐标系中，所述无铅复合钎料本体的两个连接面所决定的对应坐标轴ox与o’x’、oy与o’y’、oz与o’z’之间的夹角α、β、γ根据所要连接芯片上的凸点结构确定，其值分别在0～2π、0～π、0～π之间调整，所述第一连接面（1）和第二连接面（3）两个连接面的中心连线在基准坐标系中的投影，即距离a、b、c根据连接芯片上的凸点结构和尺寸而决定，大小在数微米至几百微米之间变化。

2.根据权利要求1所述的一种异形多适用性无铅复合钎料，其特征在于，所述第一连接面（1）和第二连接面（3）两个连接面的形状为圆形、矩形或圆形和矩形结合后的复合形状中任意一种，或者是它们之间的任意组合；所述第一连接面（1）和第二连接面（3）两个连接面之间的形状随加工后的掩膜形状而定。

3.根据权利要求1所述的一种异形多适用性无铅复合钎料，其特征在于，所述第一连接面（1）和第二连接面（3）表面上的钎料合金厚度在1～6μm之间。

4.根据权利要求1所述的一种异形多适用性无铅复合钎料，其特征在于，所述无铅复合钎料本体的基体形状由所要连接的芯片结构而定，其材质为易导电、导热材料，成型时借助于掩膜并利用喷溅或电镀的方法制备。

5.根据权利要求4所述的一种异形多适用性无铅复合钎料，其特征在于，所述无铅复合钎料本体的基体材质为纯铜，所述无铅复合钎料本体与第一连接面（1）和第二连接面（3）之间的夹角关系为：当α=90°、β=0°、γ=90°时，该无铅复合钎料本体的横截面为直角三角形，而当α=β=0°、γ=180°时，则构成横截面为线性或锥形的复合钎料。

6.一种异形多适用性无铅复合钎料的制备方法，应用于权利要求1-5任一所述的一种异形多适用性无铅复合钎料，其特征在于，主要包括以下步骤：

S1：钎料合金薄膜制备：将底模放置于平板上，并将第一掩膜装配于底模上，利用喷溅或电镀方法制备钎料合金薄膜，合金薄膜厚度控制在1～6μm之间；

S2：异形基体制备：去掉第一掩膜，将第二掩膜装配于底模上，利用喷溅或电镀方法制备异形铜基体，基体的尺寸和形状随掩膜而定；

S3：钎料合金薄膜制备将上模安装于第二掩膜上，再次利用喷溅或电镀方法在另一连接面上制备厚度为1～6μm的钎料合金薄膜；

S4：翻转去掉上模，并将底模、第二掩膜和复合钎料共同翻转后放置于平板上；

S5：保温、脱模在钎料熔点以上3～5°C保温10～30s，依次去掉底模和第二掩膜形成前述的异形多适用性复合钎料。

7.根据权利要求6所述的一种异形多适用性无铅复合钎料的制备方法，其特征在于，所述异形多适用性复合钎料需在钎料合金熔点以上3～5°C保温10～30s，所形成的界面金属间化合物厚度不超过钎料层厚度的1/4。