可於大氣環境下接合陶瓷/金屬之低溫軟銲填料

專利類型

發明

專利國別 (專利申請國家)

中華民國

專利申請案號

096120148

專利證號

I 322737

專利獲證名稱

可於大氣環境下接合陶瓷/金屬之低溫軟銲填料

專利所屬機關 (申請機關)

國立雲林科技大學

獲證日期

2010/04/01

技術說明

陶瓷作為電子構裝基板材料，相較以高分子材料之塑膠構裝有較佳的耐熱性及導熱性，加上陶瓷熱膨脹係數小、氣密性佳、尺寸穩度性高等優點，常用於需要高功率及高可靠度之通訊、電子設備及光電元件等構裝上使用。例如在高功率LED的應用上，陶瓷常作為LED覆晶(Flip Chip)基板，為了避免因溫度上升而造成LED發光效率遽降，陶瓷基板需與銅質散熱片或其他散熱元件接合。由於接合界面的密著性與導熱性直接左右了熱傳導效果，銲錫材料的熱傳導性雖明顯優於常用在電子構裝之高分子導熱膠，然而，銅質元件與陶瓷基板軟銲接合時，因陶瓷所具有穩定的電子配位，一般的金屬填料很難在陶瓷表面上潤濕。陶瓷接合前通常必需先在陶瓷表面金屬化，如利用鉬-錳法、熱噴塗、PVD或CDV等方法，這些金屬化製程不僅需要昂貴設備且加工費時，這嚴重限制陶瓷/金屬軟銲接合的應用。近來開發出以活性金屬填料直接進行陶瓷硬銲接合，其乃是利用填充金屬中所具有的活性元素可促使陶瓷與其產生反應。傳統用於接合陶瓷之活性填料是於銲料合金中加入活性元素，如Ti、Zr、Ta、Nb或Hf等配製而成。然而，此類填料須在850C以上溫度才能於陶瓷表面潤濕，製程不僅需要高溫，同時要避免填料的氧化，接合時需要在“真空”或“保護氣氛”下才得以進行，使得製程所需之設備、時間等之成本增加。本發明利用具有很高活性的鎂金屬元素添加在無鉛銲錫合金中，用以增進銲錫於陶瓷表面潤濕，可於大氣環境中且陶瓷表面不預先金屬化處理的250C以下之低溫條件下進行陶瓷接合。

備註

本部(發文號1100021084)同意貴校109年10月15日雲科大研字第1090503267號函申請終止維護專利。(雲科大)

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