[发明专利]一种焊接材料及其制备方法和用途

权利要求书

1.一种焊接材料，其特征在于，所述焊接材料主要由晶粒组成，所述晶粒的晶粒尺寸具有小于1μm的纳米尺寸，所述焊接材料中相邻晶粒之间的位相差小于10°；

所述晶粒为合金和/或金属间化合物；

所述合金中包括Sn；所述金属间化合物包括Cu₆Sn₅、Cu₃Sn、Cu₇In₃、Sn₃Sb₂或SnSb中的任意一种或至少两种的组合。

2.根据权利要求1所述焊接材料，其特征在于，所述晶粒的晶粒尺寸小于50nm。

3.根据权利要求1所述焊接材料，其特征在于，所述晶粒的晶粒尺寸小于30nm。

4.根据权利要求1所述焊接材料，其特征在于，所述合金中还包括Ag、Cu、Sb、In或Bi中的任意一种或至少两种的组合。

5.根据权利要求1所述焊接材料，其特征在于，当所述晶粒中存在Sn时，以焊接材料中晶粒的总质量为100％计，Sn的质量分数≥30wt％。

6.根据权利要求4所述焊接材料，其特征在于，当所述晶粒中存在Ag时，以焊接材料中晶粒的总质量为100％计，Ag的质量分数为0.5-5wt％。

7.根据权利要求4所述焊接材料，其特征在于，当所述晶粒中存在Cu时，以焊接材料中晶粒的总质量为100％计，Cu的质量分数为0.2-2wt％。

8.根据权利要求4所述焊接材料，其特征在于，当所述晶粒中存在Sb时，以焊接材料中晶粒的总质量为100％计，Sb的质量分数为0.5-5wt％。

9.根据权利要求4所述焊接材料，其特征在于，当所述晶粒中存在In时，以焊接材料中晶粒的总质量为100％计，In的质量分数为0.5-5wt％。

10.根据权利要求4所述焊接材料，其特征在于，当所述晶粒中存在Bi时，以焊接材料中晶粒的总质量为100％计，Bi的质量分数为0.5-5wt％。

11.一种采用权利要求1-10任一项所述焊接材料焊接的方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：

(1)将纳米焊料原料与助焊剂和溶剂混合，得到焊膏；

(2)将步骤(1)所述焊膏涂在第一基底上，将第二基底置于所述焊膏上，进行回流烧结，得到所述焊接材料并实现第一基底和第二基底的焊接，所述回流烧结的温度在纳米焊料原料的熔点温度以下。

12.根据权利要求11所述的方法，其特征在于，步骤(1)所述纳米焊料原料的尺寸小于500nm。

13.根据权利要求12所述的方法，其特征在于，步骤(1)所述纳米焊料原料的尺寸小于100nm。

14.根据权利要求13所述的方法，其特征在于，步骤(1)所述纳米焊料原料的尺寸小于50nm。

15.根据权利要求14所述的方法，其特征在于，步骤(1)所述纳米焊料原料的尺寸小于30nm。

16.根据权利要求11所述的方法，其特征在于，步骤(1)所述纳米焊料原料的制备方法包括火花电蚀、化学合成或物理气相沉积。

17.根据权利要求11所述的方法，其特征在于，步骤(1)所述助焊剂包括免洗助焊剂和/或水洗助焊剂。