Флюс для пайки алюминия и его сплавов
i, Всесоюзный ордена Ленина электротехничЕ =кий, институт им, В. И. Ленина (7 1 ) Заявнтель (54) ФЛ10С ДЛя ПАЙКИ дЛОМИНИя И ГО СПЛдВОВ
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. 5
Известно множество флюсов,применяемых 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 создания контакта при помощи пайки к тонким алюминиевым слоям, используемым в технологии полупроводниковых приборов и к микроэлектронике. Интервал их флюсующего действия ограни20 чен, Флюсы мало эффективны при пайке сплавами на основе свинца, цинка и кадмия. Контакт к тонким слоям алюминия в основном осуществляется мето2 дами сварки ультразвуком или термокомпрессией, которые требуют специаль ного оборудования.
Известен флюс (21, содержащий вес. 4:
Хлористый цинк 25
Хлористый аммоний 10
Фтористый аммоний 0,5
Растворитель Остальное
Этот флюс обладает недостатками, приведенными выше.В качестве растворителя используется дефицитный спиртметанол.
Uenb 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, а в качестве растворителя - изопропиловый спирт и воду при следующем соотношении, вес.
4-15
2-10
Хлористый цинк
Хлористый аммоний
Двухромовокислый калий 0,1-1,0
Спирт изопропиловый 10-20
Вода дистиллированная Остальное
Данный флюс дает возможность создавать при помощи низкотемпературной пайки токоподвод с силовым полу- в проводниковым прибором без использования прижимного варианта.
На стадии разработки СПП часто возникает необходимость создания контакта 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 основного металла в процессе пайки, что особенно важно, когда толщина окисла соизмерима с толщиной алюминиевой пленки. ф
Кроме того, широкий интервал флюсующего действия (180-400) С флюса дает возможность более эффективно использовать припои, которые с алюминием дают труднорастворимые соединения (свинец, цинк, кадмий).
Процентное соотношение окислителя выбрано экспериментально, исходя из того, что если его во флюсе меньше О, 13 и более 13, то актив- ность Флюса резко снижается и, как следствие, краевой угол смачивания припоем на алюминий повышается до о
45-50 . В данном флюсе используется менее. дефицитный растворитель - спирт изопропиловый+вода. 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.
Y О I
О
«о 1
Ю
О> с
Ш
cV о о м а <м
1О K Н
Щ X аxtI
fg
Ш о
j °
Щ
o *
>Х о
01
0)
Щ
6
Г о
:>>
О
> о
1 l
1 1
1 1
1 1
1 1
1 1
l 1
X
0l
lО СЭ
>X Ci
Ф ч с
IQ (О
CL
0)
z о о сО о м
1 I
О о е о
CV о
I«0
1 о
>.11
1
1 э г
I- Ю! 4
L ои 4 (Q оы
-4 о о о
I о
Г
X с
О >Х
11
C 10 а т 1
1 ! б!
CA м
СО б>
О
0!
1
1
f .1 ()
Ф х аЕ Ig о
Я с о
СО
С4 (Э с
1 1
З
° »
Э
Щ
Щ м м л
Щ
I- С
v c о о
0! а
Е: е л
1Z
Ю
Х о с
X о
I о
1б!
IО.
C (.Э о
0)
ы
О>
О
967750
1 !
1
1
1
1
I 1
1
1 ! б
10«20
Составитель Л. Абросимова ,!
Техред С.Мигунова Корректор. М. Иароши
Редактор А. Козориз
Заказ 7981/24
Тираж 1153 Подписное
ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий
113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5
Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4
Флюс приготавливают следующим образом.
Взвешенные .компоненты Флюса в соответствующих веоовых соотнршвниях последовательно растворяют в дистил лированной воде при слабом нагревании (30-50 С), Перемешивают стеклянной палочкой. Растворение производят в 0,5 номинального обьема воды.
После полного растворения солей и окислителя объем воды доводят до заданного. Затем флюс фильтруют через стеклоткань.
Использование данного. флюса поз. воляет увеличить спектр применяемых при пайке алюминия сплавов за счет широкого температурного интервала активного действия Флюса; снизить коррозионное разрушение основного металла за:Ьчет- того, что взаимодействие системы расплав-флюс-алюминий,идет в узком приповерхностном слое; паять тонкие алюминиевые пленки и их сплавы, применяемые при изготовлении n/ï приборов, когда толщина слоя окисла (А1 0 ) соизмерима с толщиною самой плейки; при изготовлении макетных образцов в полупроводниковой технологии быстро и надежно создавать контактные сое967750 . 8 динения 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 дополнительно содержит двухромовокислый калий а в качестве растворителя - изопропиловый спирт и воду при следующем соотношении компонентов, вес.
Хлористый цинк 4-15
Хлористый аммоний 2- 10
Двухромовокислый калии 0,1-1,0
Спирт изопропиловый
Вода дистиллированная Остальное
Источники 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. N, 1975, с. 119 (прототип).
