CN1140162C - 超声激光无钎剂软钎焊方法 - Google Patents

超声激光无钎剂软钎焊方法 Download PDF

Info

Publication number
CN1140162C
CN1140162C CNB001291149A CN00129114A CN1140162C CN 1140162 C CN1140162 C CN 1140162C CN B001291149 A CNB001291149 A CN B001291149A CN 00129114 A CN00129114 A CN 00129114A CN 1140162 C CN1140162 C CN 1140162C
Authority
CN
China
Prior art keywords
ultrasonic
solder
metal
soft soldering
flux
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
CNB001291149A
Other languages
English (en)
Other versions
CN1345645A (zh
Inventor
王春青
李明雨
冯武峰
孙福江
张磊
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Harbin Institute of Technology
Original Assignee
Harbin Institute of Technology
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Harbin Institute of Technology filed Critical Harbin Institute of Technology
Priority to CNB001291149A priority Critical patent/CN1140162C/zh
Publication of CN1345645A publication Critical patent/CN1345645A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN1140162C publication Critical patent/CN1140162C/zh
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Laser Beam Processing (AREA)
  • Electric Connection Of Electric Components To Printed Circuits (AREA)

Abstract

本发明提出一种超声激光无钎剂软钎焊方法，具体地说，通过作用在液体钎料表面的超声频率的脉冲激光胁迫液态金属超声振动的原理，在液态钎料内产生超声空化效应，并利用超声空化作用破碎金属表面及界面的氧化膜促进钎料在焊盘表面润湿铺展的材料热加工技术。本发明在软钎焊过程中可实现无钎剂钎焊、不需要超声振子产生超声振动源。

Description

超声激光无钎剂软钎焊方法
(一)技术领域：
本发明提出一种用于电子封装及组装互连焊接的超声激光无钎剂软钎焊方法。
(二)背景技术：
国际上自1990年开始研究和开发无钎剂软钎焊方法。目前已经公开发表的技术主要有(1)超声波清洗波峰焊、(2)气体保护激光焊、(3)活性气体及贵金属保护红外焊。第一种方法是在波峰焊的基础上附加超声振子，通过超声空化作用去除金属表面氧化膜，然后进行波峰焊。这种方法因为需要附加超声设备，所以结构复杂相对成本高。第二种方法是在氮气保护下利用激光照射进行软钎焊。这种方法只有保护金属表面防止再氧化作用，没有焊接过程中去除氧化膜作用所以效果不佳。第三种方法由于用活性气体保护或贵金属保护，所以操作不安全且成本太高。另一方面，第一种和第三种方法是属于整体加热方法，不适合用于热敏感器件及静电敏感器件，也不适合高密度引线器件。
(三)发明内容：
本发明的目的针对现有技术存在的不足，提出一种超声激光无钎剂软钎焊方法，应用于电子封装、表面组装及软钎焊过程中无钎剂的条件下形成钎料凸台及焊点接头。
本发明的具体步骤是：(1)在被焊处预置钎料。(2)用低真空或惰性气体对被焊金属及钎料进行防氧化保护。(3)用超声频率的脉冲激光加热钎料及被焊金属，使钎料熔化并在液态钎料内强迫产生超声，通过超声的空化效应，破碎氧化膜使钎料润湿被焊金属表面并铺展。(4)停止脉冲激光加热。上述新方法实现过程中第三步骤是核心内容。产生激光胁迫超声的原理是在非常低的真空保护(真空度为8Pa)或氮气保护下，利用超声频率的脉冲激光照射钎料时，被激光照射的液体钎料表面产生超声频率振荡的温度场。根据物体的热胀冷缩原理，超声振荡的温度场作用下在液态钎料球表面将产生超声机械振动。这种钎料球表面振动传播到液态钎料内部及钎料润湿界面时将产生超声空化作用。通过超声空化作用破碎金属表面氧化膜促进无钎剂钎料在被焊金属表面润湿，最终实现无钎剂软钎焊。本发明铜焊盘表面润湿铺展的可行性试验，实验具体参数及材料如下：钎料：63Sn-37Pb，16mg，焊盘：Cu，尺寸：3×3mm，真空度：8Pa(或氮气保护)，激光功率：5～18W，加热时间：0.3-5s，激光频率：15K-25KHz。
本发明与现有技术相比(1)不需要很高的真空保护，容易用于工业生产；(2)通过超声空化作用破碎金属表面的氧化膜，其超声源是超声频率的脉冲激光胁迫液态钎料球产生的，并不需要超声振子。本发明在电子封装、表面组装及钎焊领域里由于不需要氟利昂清洗焊点钎剂残渣，所以有利于地球环境保护。另一方面，由于焊后焊点处没有钎剂残渣的腐蚀作用，所以有利于提高微细焊点及电子产品的可靠性。
(四)具体实施方式：
(1)在尺寸3×3mm的焊盘上放置16mg、63Sn-37Pb钎料。
(2)把上述试件放入8Pa(或氮气保护气氛)的腔内。
(3)用激光频率为15KHz-25KHz的调制激光(激光功率5-18W)，加热钎料(加热时间0.3-5s)。
(4)停止脉冲激光加热。

Claims (1)

1、一种超声激光无钎剂软钎焊方法，其特征在于按以下步骤实现：(1)在被焊处预置钎料，(2)用低真空或惰性气体对被焊金属及钎料进行防氧化保护，(3)用超声频率的脉冲激光加热钎料及被焊金属，使钎料熔化并在液态钎料内强迫产生超声，通过超声的空化效应，破碎氧化膜使钎料润湿被焊金属表面并铺展，(4)停止脉冲激光加热。
CNB001291149A 2000-09-22 2000-09-22 超声激光无钎剂软钎焊方法 Expired - Fee Related CN1140162C (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CNB001291149A CN1140162C (zh) 2000-09-22 2000-09-22 超声激光无钎剂软钎焊方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CNB001291149A CN1140162C (zh) 2000-09-22 2000-09-22 超声激光无钎剂软钎焊方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN1345645A CN1345645A (zh) 2002-04-24
CN1140162C true CN1140162C (zh) 2004-02-25

Family

ID=4593298

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CNB001291149A Expired - Fee Related CN1140162C (zh) 2000-09-22 2000-09-22 超声激光无钎剂软钎焊方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN1140162C (zh)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106984879A (zh) * 2017-02-13 2017-07-28 浙江银轮机械股份有限公司 一种铝合金热交换器的可控气氛保护无钎剂钎焊方法

Families Citing this family (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN100339176C (zh) * 2005-04-29 2007-09-26 哈尔滨工业大学 铝基复合材料超声－电阻焊接方法
JP4804324B2 (ja) * 2006-12-15 2011-11-02 富士通株式会社 ペースト印刷装置およびペースト印刷方法
CN101396751B (zh) * 2007-09-27 2011-03-02 比亚迪股份有限公司 一种回流焊焊接方法
CN101474699B (zh) * 2009-01-19 2010-10-27 哈尔滨工业大学 铝或铝合金的超声波软钎焊方法
CN103128454B (zh) * 2013-02-01 2015-07-29 河南科技大学 改善钎料润湿性的方法、装置及其检测实验方法和装置
CN104668690B (zh) * 2015-02-09 2016-09-07 北京科技大学 超声振动焊丝辅助无钎剂钎焊的装置与方法
CN105479025B (zh) * 2016-01-21 2018-01-16 长沙理工大学 一种超声辅助激光钎焊金刚石工具的方法

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106984879A (zh) * 2017-02-13 2017-07-28 浙江银轮机械股份有限公司 一种铝合金热交换器的可控气氛保护无钎剂钎焊方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN1345645A (zh) 2002-04-24

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN100455394C (zh) 焊接方法
CN1140162C (zh) 超声激光无钎剂软钎焊方法
CN109759741A (zh) 一种超声辅助钎焊用钎焊粉及钎焊方法
JP2008229682A (ja) パッケージ部品の製造方法
Kim et al. Ultrasonic bonding of In/Au and Al/Al for hermetic sealing of MEMS packaging
JP2003080378A (ja) 平面型ヒートパイプの製造方法および実装方法
CA2232238A1 (en) Method of soldering materials supported on low-melting substrates
CN109836166B (zh) 一种用于SiC陶瓷的电磁超声钎焊方法
US5904868A (en) Mounting and/or removing of components using optical fiber tools
JP2006116570A (ja) レーザ集光ユニット及びレーザ加工装置
JP2000278073A (ja) 超音波複合振動を用いた表面実装型振動子等の封止方法
CN109759742A (zh) 一种无钎焊剂用的焊料及焊接方法
JP4867042B2 (ja) 金属と金属またはセラミックスとの接合方法
JP3731391B2 (ja) 電子部品の封止方法
JPH08164477A (ja) 超音波半田接合方法
JP2002009190A (ja) セラミック基板及びその製造方法
JP2000232189A (ja) 半導体装置
JP3056861B2 (ja) 超音波探触子および超音波探触子の製造方法
JPH10190209A (ja) 回路モジュールの製造方法
JP2015220624A (ja) 圧電デバイスの製造方法、パッケージの溶接装置
JP2006332151A (ja) 半導体装置の実装方法
CN114453793B (zh) 一种异材固相互连Zn基混合粉末及连接工艺
KR100437092B1 (ko) 브레이징 및 솔더링 장치
JPH1050766A (ja) フェース・ダウン・ボンディング方法およびその装置
JPH04286187A (ja) プリント板ユニットのフラックス除去方法

Legal Events

Date Code Title Description
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C06 Publication
PB01 Publication
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant
C19 Lapse of patent right due to non-payment of the annual fee
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee