Флюс для пайки алюминия и его сплавов Советский патент 1982 года по МПК B23K35/362 

(5) ФЛОС ДЛЯ ПАЙКИ АЛЮМИНИЯ ЕГО СПЛАВОВ Изобретение относится к пайке, в частности к составу флюса для пайки алюминия и его сплавов, и может быть использовано в технологии изготовления полупроводниковых приборов, а также в микроэлектронике. Известно множество флюсов,применя емых для пайки алюминия и его сплаВОВ 1 . Все они содержат довольно высокий процент хлористых и фтористых солей,, что способствует коррозионному разрушению основного металла на значительную глубину, и поэтому не могут быть использованы для созда ния контакта при помощи пайки к тонким алюминиевым слоям, используемым в технологии полупроводниковых приборов и к микроэлектронике. Интервал их флюсующего действия ограни чен. Флюсы мало эффективны при пайке сплавами на основе свинца, цинка и кадмия. Контакт к тонким слоям ал миния в основном осуществляется мето дами сварки ультразвуком или термокомпрессией, которые требуют специального оборудования. Известен флюс f2J, содержащий вес. %: Хлористый цинк 25 Хлористый аммоний 10 Фтористый аммоний О,S Растворитель Остальное Этот флюс обладает недостатками, приведенными выше.В качестве растворителя используется дефицитный спиртметанол. Цель изобретения - повышение растекаемости припоев и снижение эрозии тонких слоев паяемого материала. Поставленная цель достигается тем, что флюс, содержащий хлористый цинк, хлористый аммоний и растворитель, дополнительно содержит двухромовокислый калий, ав качестве растворителя - изопропиловый спирт и воду при следующем соотношении, вес. %: 39 Хлористый цинк 4-15 Хлористый аммоний 2-10 Двухромовокислый калий0,1-1,0 Спиртизопропиловый 10-20 Вода дистиллированнаяОстальноДанный флюс дает возможность со давать при помощи низкотемпературной пайки ТОКОПОДВОД с силовым пол проводниковым прибором без использования прижимного варианта. На стадии разработки СПП часто возникает необходимость создания к такта к тонким напыленным слоям алюминия площадью до 80 мм . Низкое процентное содержание во флюсе хлористого цинка резко снижает его коррозионную активность и способствует слабой растворимости о новного металла в процессе пайки, что особенно важно, когда толщина окисла соизмерима с толщиной алюмин евой пленки. Кроме того, широкий интервал флюсующего действия (180-400 fc флюса дает возможность более эффективно использовать пр,ипои, которые с алюминием дают труднорастворимые соединения (свинец, цинк, кадмий). Процентное соотношение окислителя выбрано экспериментально, исходя из того, что. если его во флюсе меньше 0,1 и более U, то активность флюса резко снижается и, как следствие, краевой угол смачивания припоем на алюминий повышается до 45-50 . В данном флюсе используется менее, дефицитный растворитель - спирт изопропиловый4вода. Флюс экономичен и безвреден в обращении. Локальное растворение паяемого металла с использованием данного флюса составляет не более 4 микрон. Составы предлагаемого и известного флюсов и их свойства представлены в таблице.

о о

LA tM

ьft

rr J

ил

LTl

CXJ

РЛ

ОО

о

OOCD

1ГЧ

ОЛ

II

СЭCD

о о

см

r-CM

- . -3- о

# «s«

о о -

I

to 1Л

ь (u-aCDs:vO М

vD

о

v)

ил vO

О О OO - -

CM

О ил ил

-3- - - см

см гл

s

2

Н

о

4) Ш СО Флюс приготавливают следующим об разом. Взвешенные .компоненты флюса в со ответствующих весовых соотношениях последовательно растворяют в дистил лированной воде при слабом нагревании (30-50 с), Перемешивают стеклян ной палочкой. Растворение производят в 0,5 номинального объема воды. После полного растворения солей и окислителя объем воды доводят до заданного. Затем флюс фильтруют через стеклоткань. Использование данного- флюса позволяет увеличить спектр применяемых при пайке алюминия сплавов за счет широкого температурного интервала активного действия флюса; снизить коррозионное разрушение основного метал| а ja Ьчет- того, что взаимодействие системы расплав-флюс-алюминий .идет в узком приповерхностном слое; паять тонкие алюминиевые пленки и их сплавы, применяемые при изготовлении п/п приборов, когда толщина слоя окисла (,} соизмерима с толщиною самой пленки; при изготовлении макетных образцов в по лупроводниковой технологии быстро и надежно создавать контактные соеинения к тонким слоям алюминия без использования прижимного варианта. Формула изобретения Флюс для пайки алюминия и его сплавов, содержащий хлористый цинк, хлористый аммоний и растворитель, отличающийся тем, что, с целью повышения растекаемости припоя и снижения эрозии тонких слоев паяемого материала, он дополнительна содержит двухромовокислый калий , а в качестве растворителя - изопропиловый спирт и воду при следующем соотношении компонентов, вес. %: Хлористый цинк , -15 Хлористый аммоний 2-10 Двухромовокислый калии0,1-1,0 Спирт изопропиловый10-20Вода дистиллированнаяОстальноеИсточники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Лакедемонский А. В., Хряпин В.Е. Справочник паяльщика. М., Машгиз, 1963, с. 178-179. 2.Справочник по пайке. Под ред. С . Н. Лоцманова и др. NW , 1975, с. 119 (прототип).