[发明专利]采用竖直碳纳米管纤维阵列提高焊点热疲劳抗性的方法

权利要求书

1.一种采用竖直碳纳米管纤维阵列提高焊点热疲劳抗性的方法，其特征在于，该方法包含：

步骤1，在生长基板上生长竖直碳纳米纤维阵列；

步骤2，使用离子溅射法在竖直碳纳米纤维阵列中的每根纤维表面先后镀Ti金属层和Au金属层；

步骤3，将竖直碳纳米纤维阵列镀有Au金属层的一端置于元器件镀金焊盘表面，加热，并施加压力，使得Au-Au键合；

步骤4，待竖直碳纳米纤维阵列及焊盘冷却至室温后，移除生长基板，将竖直碳纳米纤维阵列转移到元器件镀金焊盘上，使得元器件镀金焊盘上带有碳纳米纤维强化层；

步骤5，使用表面贴装技术将带有碳纳米纤维强化层的元器件焊接在印制电路板焊盘上。

2.如权利要求1所述的采用竖直碳纳米管纤维阵列提高焊点热疲劳抗性的方法，其特征在于，步骤1中，所述的竖直碳纳米纤维阵列中碳纳米纤维的直径为25nm～100nm，长度为5μm～15μm，碳纳米纤维之间的间距为200nm～500nm。

3.如权利要求1所述的采用竖直碳纳米管纤维阵列提高焊点热疲劳抗性的方法，其特征在于，步骤1中，竖直碳纳米纤维阵列是通过化学气相沉积法生长在生长基板上。

4.如权利要求1所述的采用竖直碳纳米管纤维阵列提高焊点热疲劳抗性的方法，其特征在于，步骤3中，所述的元器件为能承受300℃以上高温的元器件，选择Si、GaAs、GaN、及陶瓷的裸芯片或塑封元器件。。

5.如权利要求1所述的采用竖直碳纳米管纤维阵列提高焊点热疲劳抗性的方法，其特征在于，步骤3中，加热温度为300-350℃，压强为10-15MPa，时间为5-10min。

6.如权利要求1所述的采用竖直碳纳米管纤维阵列提高焊点热疲劳抗性的方法，其特征在于，所述的步骤5还包含：

步骤5.1，将焊膏点或印刷在印制电路板焊盘上；

步骤5.2，将带有碳纳米纤维强化层的元器件贴在印制电路板的焊盘上；

步骤5.3，使用回流焊工艺在元器件镀金焊盘和印制电路板焊盘之间形成焊点。

7.如权利要求6所述的采用竖直碳纳米管纤维阵列提高焊点热疲劳抗性的方法，其特征在于，所述的焊膏选择Sn-Ag系、Sn-Bi系、Sn-In系、Sn-Cu系、Sn-Zn系、Sn-Au系、Sn-Pb系合金中的一种。