[发明专利]焊料组成物

说明书

本发明公开了一种焊料组成物，属于焊接领域。以该焊料组成物的总重为100wt％计，该焊料组成物包含3～4wt％的银、0.5～1wt％的铜、0.04～0.07wt％的镍、2.5～3.5wt％的铋、0.2～1.5wt％的铟，以及余量的锡。该焊料组成物相较于传统的焊料，因还进一步包含0.2～1.5wt％的铟，能在维持或提高降伏强度及抗拉强度等性质的同时，促使以该焊料组成物所形成的焊点，能在温度循环试验中维持良好或更佳的表现，并使该焊点多次回焊后在推球试验中不易发生自界金属断裂之失败测试结果，且具有更佳的剪切强度。

技术领域

本发明涉及焊接领域，特别涉及一种焊料组成物。

背景技术

一般消费者对于消费性电子产品的质量优劣印象，很重要的一部分取决于消费性电子产品是否耐用。当一个消费性电子产品受到撞击，或经长时间使用而于不同效能高低运转情况下，历经多次温度高低变换循环时，如不会出现损坏、失效等情况，往往能因为耐用而带给使用者质量良好的印象。消费性电子产品是否耐受冲击及温度的考验，很重要的一部分取决于其所采用的封装方式，以及用以封装的焊料的质量。电子零组件的封装方式有许多种，举例来说，其中一种为晶圆级芯片尺寸封装(Wafer Level Chip ScalePackage，WLCSP)。晶圆级芯片尺寸封装是一种利用焊料所形成的焊球进行封装的技术，此种封装方法中所使用的焊料的质量，对封装质量的好坏有很大的影响。

一般而言，如果焊料的降伏强度及抗拉强度等性质较佳，使用该焊料焊接所形成的焊点，能在推球试验(Ball Shear Test)中获得较大的剪力时，该焊点往往能在温度循环试验(Thermal Cycling Test，TCT)中有较佳表现，也有较佳的抗温度时效的能力；而如果焊料的延展性较好，或以该焊料焊接后所形成的焊点能在推球试验中自焊料部位产生断裂，而不是自界金属化合物(Intermetallic Compound，IMC，以下简称界金属)部位产生脆性断裂(以下简称界金属断裂，IMC Crack)时，则该焊点除了能在温度循环试验中有较佳表现外，也能在掉落冲击试验(Drop Test)中有良好表现。

早期焊球所采用的焊料为编号105至405的锡银铜合金(Sn-Ag-Cu，SAC)。其中编号第一位代表含银量，末两位则代表含铜量。例如SAC105即代表焊料含有1wt％的银，及0.5wt％的铜，以及余量的锡。此种SAC焊料，随着银的使用量由1wt％提升至4wt％，焊料的硬度、降伏强度及抗拉强度等机械性质也会随之提升。然而随着电子零组件的封装密集及精密程度与产热能力的提高，为了进一步提高电子零组件的封装强度，一种在SAC焊料中添加镍(Ni)及铋(Bi)的SACNB(锡银铜镍铋合金，Sn-Ag-Cu-Ni-Bi，简称SACNB)焊料问世。

此种SACNB焊料，相较于SAC焊料拥有更好的降伏强度及抗拉强度，但此种SACNB焊料制成焊球应用于WLCSP封装时，其所形成的焊点在推球试验中，往往因为机械强度过高而容易发生自界金属脆性断裂的情况，或在温度循环试验过程中发生重布线层(AdvancedPackaging，RDL)断裂、焊垫剥离(Pad Peeling)被判定为不良，无法通过检测而有待改善。

发明内容

本发明的目的，在于提供一种能够克服先前技术的至少一个缺点的焊料组成物。具体技术方案如下：

本发明实施例提供了一种焊料组成物，以该焊料组成物的总重为100wt％计，该焊料组成物包含：

3～4wt％的银；

0.5～1wt％的铜；

0.04～0.07wt％的镍；

2.5～3.5wt％的铋；

0.2～1.5wt％的铟；及

余量的锡。