焊料B， 按重量百分含量計(jì)，銅引線用釬焊料A化學(xué)成分為：Cu 20-29%，A1 10.0-20.0%，Ag 2· 0-11. 0%，Bi 2.0-5. 0%，Sb 3.0-9. 0%，Ιη 3.0-9. 0%，Sn 為余量；鋁引線用釬焊料 B 化 學(xué)成分為：Cu 21·0-29·0%，Α1 18.0-27%，Ag 2.0-9.0%，Bi 2.0-3.5%，Sb 6.0-8.0%， In 6. 0-8. 0%，Sn 為余量。
[0029] 上述銅引線用釬焊料A化學(xué)成分優(yōu)選為（wt，％ ) :Cu 22-24%，A1 18. 0-20%，Ag 2.0-8.0%，Bi 2.0-5.0%，Sb 6·0-9·0%，Ιη 6.0-9.0%，511為余量；鋁引線用釬焊料8化 學(xué)成分優(yōu)選為（wt，％) :Cu 20. 0-22.0%，A1 22-25. 0%，Ag 2.0-9. 0%，Bi 2.0-3. 5%，Sb 6. 5-8. 0%，In 6. 0-8. 0%，Sn 為余量。
[0030] 上述銅引線用釬焊料A化學(xué)成分更優(yōu)選為（wt, % ) :Sn 34. 1%，Cu 22. 4%，A1 20%，Ag 2. 0%，Bi 3. 5%，Sb 9. 0%，Ιη 9. 0%;鋁引線用釬焊料B化學(xué)成分更優(yōu)選為 (wt，％ ) :Sn 34. 1%，Cu 21. 0%，A1 23. 4%，Ag 2. 0%，Bi 3. 5%，Sb 8. 0%，In 8. 0%。
[0031] 本發(fā)明上述引線焊接釬料的制備按照如下步驟進(jìn)行：
[0032] (1)按照所述釬料化學(xué)成分進(jìn)行配料，采用真空感應(yīng)爐熔煉，制得合金鑄錠；熔煉 過程中，采用石墨坩堝對(duì)釬料合金進(jìn)行熔煉。
[0033] (2)均勻化退火：均勻化溫度為520°C，保溫14h，隨爐冷卻；
[0034] (3)熱擠壓開胚：擠壓機(jī)噸位為500,合金鑄錠加熱溫度為500°C，保溫時(shí)間為2h， 擠壓模具加熱溫度為400 °C，擠壓比為32，擠壓成規(guī)格50mm X 4mm (厚度）的板材；
[0035] (4)熱乳/中間退火：
[0036] 首先，將熱擠壓開坯后所得板材加熱至480°C，保溫2h ;然后進(jìn)行熱乳制，每道次 熱乳下壓量為0. l-o. 3mm，每乳制3道次進(jìn)行一次中間退火處理，退火溫度480°C，退火時(shí)間 20min ;熱乳至釬料厚度為0. 2-0. 4mm ;
[0037] (5)冷（精）乳：冷乳至直徑為0· 05-0. 3mm (0· 2最佳）的絲狀銅鋁焊接釬料。
[0038] 本發(fā)明上述引線焊接釬料應(yīng)用于半導(dǎo)體功率器件封裝技術(shù)中的銅鋁焊接工藝中， 具體為引線（鋁線或銅線）與芯片上電極鋁層的焊接，以及引線（鋁線或銅線）與框架（銅 材質(zhì)）的焊接；本發(fā)明引線焊接釬料的焊接溫度范圍為280-320°C。
[0039] 本發(fā)明引線焊接工藝設(shè)計(jì)原理及有益效果如下：
[0040] 1、本發(fā)明放棄W/B的傳統(tǒng)打線工藝，使用粗Cu線或粗A1線，和芯片之間通過低溫 釬焊的方式連接，不存在應(yīng)力損傷，還會(huì)為產(chǎn)品帶來更高的耐流值、獨(dú)特的封裝電阻值以及 更高的可靠性。目前，工業(yè)釬焊常常處理的是一定尺寸、接觸面積較大的構(gòu)件的連接，很難 做到將操作區(qū)域集中在如芯片如此微小的面積上，且焊接、尤其群焊時(shí)加熱時(shí)間長、溫度過 高，這是許多熱敏元器件所不能承受的，易引發(fā)熱應(yīng)力、熱損傷和許多更嚴(yán)重的問題。本發(fā) 明采用工業(yè)上成熟應(yīng)用的低溫軟釬焊技術(shù)，避開Cu-Al焊接的國際難題，調(diào)配釬料成分以 控制焊接溫度，實(shí)現(xiàn)在恰當(dāng)?shù)臏囟韧瓿晒ば?。低溫?80-320°C)局部加熱，非接觸，無熱損 傷，熱影響區(qū)小，因此可適用于熱敏元件。
[0041] 2、本發(fā)明將釬焊絲送至接近結(jié)合處的點(diǎn)位，激光發(fā)生器產(chǎn)生激光，分別照射焊墊、 焊線和釬焊絲，其中釬焊絲預(yù)熱直至接近融化，以至少部分的填充結(jié)合處，形成釬焊連接 (球狀焊點(diǎn)），完成第一焊點(diǎn)。由于溫度未達(dá)熔點(diǎn)故焊墊和焊線不會(huì)融化，而只起到預(yù)熱作 用，使得表面伸張與液相釬料粘合更加充分。同理將焊線接近框架欲焊工位，形成結(jié)合處， 將釬焊絲移至結(jié)合處，激光照射，釬焊絲至熔融狀態(tài)以至少部分填充結(jié)合處，焊線和框架同 樣僅存在于熱過程而不熔化，至此完成第二焊點(diǎn)。激光照射時(shí)間和輸出功率易控，成品率 高，重復(fù)操作穩(wěn)定性好，且激光預(yù)熱快速精確，加熱效果好、加熱時(shí)間短，冷卻速度快，將尤 其顯著的減少溫度敏感元件在生產(chǎn)過程中出現(xiàn)的熱損傷。
[0042] 3、本發(fā)明采用的釬料用于焊接引線與芯片及框架時(shí)，能直接融化潤濕鋁墊和框架 實(shí)現(xiàn)三者之間穩(wěn)定可靠的連接，其中鋁墊和框架由于未達(dá)熔點(diǎn)不會(huì)融化，而只是預(yù)熱使得 表面充分伸展協(xié)助和液相釬料的結(jié)合，這就避免了熱損傷和傳統(tǒng)打線工藝的應(yīng)力問題。目 前工業(yè)中廣泛使用的焊料為Sn96Ag3. 5CuO. 5或Sn63Pb37,前者熔點(diǎn)較高，一般217°C，潤 濕性較差，后者加入Pb，熔點(diǎn)更低（約183°C )潤濕性較前者更優(yōu)，但兩種釬焊料都不符合 280°C到320°C的溫度工作區(qū)間，且含Pb合金焊料存在環(huán)境和健康隱患。
[0043] 所以在以Cu、Al和Sn為主要成分的前提下，調(diào)配Cu、Al配比提升和不同焊絲的親 和度，并加入Bi、Sb、In三種稀土元素，其中：
[0044] (l)Sn含量過高材料脆性變大，加工性能惡化，故本發(fā)明釬料中適當(dāng)降低Sn含 量，使得焊料更易加工成材，并在Sn中加入適量的Ag、Cu形成共晶合金使得焊料熔點(diǎn)處于 280 °C到320 °C的要求溫度工作區(qū)間。
[0045] (2)本發(fā)明釬料中的銅釬焊時(shí)流動(dòng)性較好，能夠減小和鋁制襯墊及框架合金的潤 濕角，使得液相釬料能更充分的填充到結(jié)合處實(shí)現(xiàn)連接，且增加了和銅材料的親和度，在使 用銅焊絲時(shí)，Cu-Cu，Cu-Al焊接效果更優(yōu)，更換粗鋁線為焊絲時(shí)，適當(dāng)調(diào)配Cu、Al配比，提高 A1元素含量，亦可達(dá)到提升材料親和度的效果，起到助焊作用。
[0046] (3)本發(fā)明釬料中添加少量元素 Sb和In能增加 Cu和A1的溶解度，替代Pb材料 提高潤濕性和附著力，使得釬料能夠在母材表面充分鋪展形成牢固致密的焊點(diǎn)，能一定程 度上減小焊接缺陷，抑制氣泡和產(chǎn)生金屬氧化物，提高致密度和釬縫的純凈程度。
[0047] (4)本發(fā)明釬料中少量元素 Bi能提升焊點(diǎn)切向力，少量加入能夠使得焊點(diǎn)更牢 固。
[0048] (5)本發(fā)明釬焊技術(shù)的引入將從根本上取代傳統(tǒng)的wire bonding工藝，帶來半導(dǎo) 體功率器件制備工藝的變革，并極大降低設(shè)備成本。本發(fā)明釬料通過調(diào)配銅鋁和少數(shù)元素 配比也可實(shí)現(xiàn)其他一些合金和一種金屬的焊接，應(yīng)用前景廣泛。
【附圖說明】
[0049] 圖1為本發(fā)明引線焊接工藝示意圖；圖中：（a)形成焊點(diǎn)前操作位置；(b)形成焊 點(diǎn)結(jié)構(gòu)圖。
[0050] 圖2為本發(fā)明引線焊接焊點(diǎn)部位示意圖。
[0051] 圖3為焊接引線力度測試示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0052] 以下結(jié)合附圖及實(shí)施例詳述本發(fā)明。
[0053] 以下實(shí)施例中所用釬焊料的制備過程如下：
[0054] (1)按照各實(shí)施例中釬料化學(xué)成分進(jìn)行配料，采用真空感應(yīng)爐熔煉，制得合金鑄 錠；
[0055] 采用非真空熔煉，極易帶入雜質(zhì)，且In、Sn都是易氧化元素，在非真空狀態(tài)下熔 煉，將增加釬料合金中的氧化物相，影響釬料塑性。因此，本發(fā)明選擇真空熔煉，并采用高純 度、高強(qiáng)度、高致密的石墨坩堝對(duì)釬料合金進(jìn)行脫氣，保溫脫氣時(shí)間為20min，大幅度降低了 金屬液體中的含氣量，減少了鑄錠缺陷，保證了 Al-Cu-Sn (主要成分）焊料的清潔性和良好 的濺散性。
[0056] (2)均勻化退火：均勻化溫度為520°C，保溫14h，隨爐冷卻；
[0057] 為了減少枝晶偏析及其它非平衡脆性相的生成，鑄錠隨爐冷卻后應(yīng)將其進(jìn)行均勻 化退火。均勻化退火使合金內(nèi)部原子充分?jǐn)U散，減少了非平衡結(jié)晶所造成的晶內(nèi)組織不均 勻性，使組織接近平衡；另外，組織中的枝晶網(wǎng)胞也部分溶解，改善了脆性