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申请/专利权人：北京科技大学

摘要：一种基于Cu6Sn5取向复合涂层制备的CuSnAgCuCu钎焊方法，属于电子封装软钎焊技术领域。本发明以SnAgCu钎料和Cu基板组成的CuSnAgCuCu钎焊体系为对象，在Cu基板表面制备低表面能晶体取向高表面能晶体取向的Cu6Sn5取向复合涂层，再采用SnAgCu钎料对经过制备Cu6Sn5取向复合涂层的Cu基板进行钎焊连接，获得Cu基板低表面能Cu6Sn5涂层高表面能Cu6Sn5涂层SnAgCu钎料高表面能Cu6Sn5涂层低表面能Cu6Sn5涂层Cu基板结构的钎焊接头。本发明的优点在于，在不引入外来元素除Sn、Ag、Cu外其它元素的前提下，改善了CuSnAgCuCu钎焊体系的润湿性，抑制了钎焊接头界面化合物在时效阶段的过度生长。

主权项：1.一种基于Cu6Sn5取向复合涂层制备的CuSnAgCuCu钎焊方法，其特征在于，以SnAgCu钎料和Cu基板组成的CuSnAgCuCu钎焊体系为对象，采用激光脉冲溅射，在Cu基板表面制备低表面能晶体取向高表面能晶体取向的Cu6Sn5取向复合涂层，再采用SnAgCu钎料对经过制备Cu6Sn5取向复合涂层的Cu基板进行钎焊连接，获得Cu基板低表面能Cu6Sn5涂层高表面能Cu6Sn5涂层SnAgCu钎料高表面能Cu6Sn5涂层低表面能Cu6Sn5涂层Cu基板结构的钎焊接头，具体工艺过程包括以下步骤：步骤1，将打磨、抛光、超声波清洗、干燥处理后的Cu基板和Cu6Sn5靶材分别放置于激光脉冲溅射系统样品室和靶材台，将样品室抽真空至1×10-3Pa～5×10-4Pa；步骤2，向样品室通入高纯度氩气至样品室内压力为0.5～0.8Pa，并将样品室的温度稳定在-30℃～10℃，打开激光脉冲开关，向Cu基板表面溅射Cu6Sn5涂层：溅射时间10min～15min，溅射功率35W～60W；步骤3，将经过激光脉冲溅射低表面能Cu6Sn5涂层的Cu基板依次用丙酮、酒精、去离子水进行超声波清洗，放入恒温箱干燥处理，再将干燥处理后的经过激光脉冲溅射高表面能Cu6Sn5涂层的Cu基板和Cu6Sn5靶材分别放置于激光脉冲溅射系统样品室和靶材台，将样品室抽真空至1×10-3Pa～5×10-4Pa；步骤4，向样品室通入高纯度氩气至样品室内压力为0.1～0.3Pa，并将样品室以5℃min～10℃min的升温速率升至150℃～250℃，打开激光脉冲开关，向Cu基板表面溅射Cu6Sn5涂层：溅射时间30min～45min，溅射功率75W～120W；步骤5，将打磨、抛光、超声波清洗、干燥处理后的SnAgCu钎料放置于两块经过激光脉冲溅射Cu6Sn5取向复合涂层的Cu基板之间，形成经过激光脉冲溅射Cu6Sn5取向复合涂层的Cu基板SnAgCu钎料经过激光脉冲溅射Cu6Sn5取向复合涂层的Cu基板的结构；步骤6，将装配好的预置焊接件放入CMD-238型高真空钎焊炉的炉膛中并抽真空，当真空度达到5×10-3Pa时，开始加热，以5～10℃min的升温速率升高至240～260℃，保温10～15min后随炉冷却，得到Cu基板低表面能Cu6Sn5涂层高表面能Cu6Sn5涂层SnAgCu钎料高表面能Cu6Sn5涂层低表面能Cu6Sn5涂层Cu基板结构的钎焊接头。

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