新型自组装卵状复合结构无铅焊锡球的制备及机理

利用难混溶合金在液态时的Marangoni对流制备自组装卵状复合结构合金球，是一种工艺简单、成本低廉的技术，对开发新型无铅焊锡球以及其它多种新型结构和功能复合材料极具潜力。但是目前制备的卵状结构焊锡球粒径较小、成分仅限于Cu-Sn-Bi合金，使用的传统气体雾化技术还存在锡球质量不高的问题，从而极大限制了这种新型材料在电子封装中的应用。针对上述问题，申请人提出通过添加稀土等活性元素来改善合金表面张力，计算并测量稀土元素对难混溶液相表面和界面张力的影响规律，使金属液滴能够在粒径较大、温度梯度较小的情况下仍然能产生较大的界面张力梯度，强化Marangoni对流形成完整卵状结构，并利用先进的均匀液滴射流断裂制球技术，制备出适合BGA（球栅阵列）封装的多种成分高质量无铅焊锡球，锡球精度高，粒度可控并且分布窄。在此基础上，深入分析焊锡球显微结构，阐释卵状结构形成机理。