[发明专利]一种用于半导体功率器件封装的引线焊接钎料及其制备方法和应用

权利要求书

1.一种用于半导体功率器件封装的引线焊接钎料，其特征在于：该钎料包括铜引线用钎焊料A和铝引线用钎焊料B，按重量百分含量计，铜引线用钎焊料A化学成分为：Cu 20-29％，Al 10.0-20.0％，Ag 2.0-11.0％，Bi 2.0-5.0％，Sb 3.0-9.0％，In 3.0-9.0％，Sn为余量；铝引线用钎焊料B化学成分为：Cu 21.0-29.0％，Al 18.0-27％，Ag 2.0-9.0％，Bi2.0-3.5％，Sb 6.0-8.0％，In 6.0-8.0％，Sn为余量。

2.根据权利要求1所述的用于半导体功率器件封装的引线焊接钎料，其特征在于：按重量百分含量计，铜引线用钎焊料A化学成分为：Cu 22-24％，Al 18.0-20％，Ag 2.0-8.0％，Bi 2.0-5.0％，Sb 6.0-9.0％，In 6.0-9.0％，Sn为余量；铝引线用钎焊料B化学成分为：Cu21.0-22.0％，Al 22-25.0％，Ag 2.0-9.0％，Bi 2.0-3.5％，Sb 6.5-8.0％，In 6.0-8.0％，Sn为余量。

3.根据权利要求1所述的用于半导体功率器件封装的引线焊接钎料，其特征在于：按重量百分含量计，铜引线用钎焊料A化学成分为：Sn 34.1％，Cu 22.4％，Al 20％，Ag 2.0％，Bi 3.5％，Sb 9.0％，In 9.0％；铝引线用钎焊料B化学成分为：Sn 34.1％，Cu 21.0％，Al23.4％，Ag 2.0％，Bi 3.5％，Sb 8.0％，In 8.0％。

4.根据权利要求1-3任一所述的用于半导体功率器件封装的引线焊接钎料，其特征在于：所述引线焊接钎料为丝材，直径为0.05-0.3mm。

5.根据权利要求1-3任一所述的用于半导体功率器件封装的引线焊接钎料的制备方法，其特征在于：该方法包括如下步骤：

(1)按照钎料化学成分进行配料，采用真空感应炉熔炼，制得合金铸锭；

(2)均匀化退火：均匀化温度为520℃，保温14h，随炉冷却；

(3)热挤压开坯：合金铸锭加热温度为500℃，保温时间为2h，挤压成规格为宽度50mm×厚度4mm的板材；

(4)热轧/中间退火：

首先，将热挤压开坯后所得板材加热至480℃，保温2h；然后进行热轧制，每道次热轧下压量为0.1-0.3mm，每轧制3道次进行一次中间退火处理，退火温度480℃，退火时间20min；热轧至钎料厚度为0.2-0.4mm；

(5)冷轧：冷轧至直径为0.05-0.3mm的丝状引线焊接钎料。

6.根据权利要求5所述的用于半导体功率器件封装的引线焊接钎料的制备方法，其特征在于：步骤(1)熔炼过程中，采用石墨坩埚对钎料合金进行脱气，保温脱气时间为20min。

7.根据权利要求5所述的用于半导体功率器件封装的引线焊接钎料的制备方法，其特征在于：步骤(3)热挤压开坯过程中，挤压机吨位为500吨，挤压模具加热温度为400℃，挤压比为32。

8.根据权利要求1所述的用于半导体功率器件封装的引线焊接钎料的应用，其特征在于：所述引线焊接钎料应用于半导体功率器件封装技术中的铜铝焊接工艺中，具体为引线与芯片上电极铝层的焊接，以及引线与铜框架的焊接。

9.根据权利要求8所述的用于半导体功率器件封装的引线焊接钎料的应用，其特征在于：所述引线选择铜线时，采用铜引线用钎焊料A进行焊接；所述引线选择铝线时，采用铝引线用钎焊料B进行焊接。

10.根据权利要求8所述的用于半导体功率器件封装的引线焊接钎料的应用，其特征在于：所述引线焊接钎料的焊接温度为280-320℃。