本發(fā)明涉及一種輻照還原釬料的方法，屬于輻照表面改性。

背景技術(shù)：

1、sn基釬料因其良好的焊接性能、較低的熔點(diǎn)以及優(yōu)良的電導(dǎo)熱性能，廣泛應(yīng)用于電子器件封裝和微電子封裝中。然而，在釬料表面常會(huì)生成一層氧化物層，如sno和sno2，這些氧化物層會(huì)影響焊點(diǎn)的質(zhì)量，導(dǎo)致接觸不良、熱導(dǎo)率降低以及可靠性問(wèn)題。

2、傳統(tǒng)的去除氧化物的方法包括化學(xué)還原法和機(jī)械清理法。然而，這些方法存在一些不足之處?；瘜W(xué)還原法往往需要使用強(qiáng)酸或還原劑，這可能對(duì)環(huán)境造成污染且操作復(fù)雜。機(jī)械清理法則可能損傷釬料表面，尤其是在處理微細(xì)結(jié)構(gòu)或復(fù)雜形狀的器件時(shí)。

3、因此，亟需提出一種電子輻照還原sn基釬料金屬納米晶的方法，以解決上述技術(shù)問(wèn)題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、為解決上述問(wèn)題，提供一種電子輻照還原sn基釬料金屬納米晶的方法，在下文中給出了關(guān)于本發(fā)明的簡(jiǎn)要概述，以便提供關(guān)于本發(fā)明的某些方面的基本理解。應(yīng)當(dāng)理解，這個(gè)概述并不是關(guān)于本發(fā)明的窮舉性概述。它并不是意圖確定本發(fā)明的關(guān)鍵或重要部分，也不是意圖限定本發(fā)明的范圍。

2、本發(fā)明的技術(shù)方案：

3、一種電子輻照還原sn基釬料金屬納米晶的方法，包括以下步驟：

4、步驟1：準(zhǔn)備氧化的釬料樣品；

5、步驟2：對(duì)氧化的釬料進(jìn)行電子輻照。

6、優(yōu)選的：步驟1中，將釬料樣品在常溫常壓條件下工作30天時(shí)間，待其表面自然生長(zhǎng)出一層表面氧化物層，得到具有氧化物層的釬料樣品(氧化的釬料)；或在電子器件中長(zhǎng)時(shí)間使用生成氧化層。

7、優(yōu)選的：步驟2包括以下步驟：

8、步驟2.1：將氧化的釬料放入電子輻照裝置(電子加速器)中，對(duì)準(zhǔn)電子發(fā)射槍中心，并在氧化的釬料與金屬底座之間放入一塊玻璃板，用于降低電子輻照過(guò)程中金屬底座原子濺射對(duì)sn基釬料樣品表面的污染；

9、步驟2.2：使用電子發(fā)射槍發(fā)射的電子對(duì)氧化的基釬料樣品表面進(jìn)行電子輻照處理；

10、步驟2.3：得到還原的釬料。

11、優(yōu)選的：步驟2.1中，玻璃板為長(zhǎng)寬5cm，厚度5mm的單面導(dǎo)電玻璃板，電子輻照裝置底座為金屬底座，輻照過(guò)程中玻璃導(dǎo)電面與電子輻照金屬底座通過(guò)導(dǎo)電膠帶相連，減小玻璃板表面累積電荷。

12、優(yōu)選的：步驟2.2中，常溫常壓空氣條件條件下進(jìn)行電子輻照，電子輻照過(guò)程中，電子能量為200kev～10mev，電子輻照注量率為1e11?e/cm2·s～2e12?e/cm2·s，電子輻照總注量為5e15?e/cm2～2e16?e/cm2。

13、優(yōu)選的：一種電子輻照還原sn基釬料金屬納米晶的方法應(yīng)用于sn基釬料(釬料樣品)的還原。

14、優(yōu)選的：sn基釬料為snag、sna1cub1、sna1pbb1、sna1bib1、sna1znb1、sna2agb2cuc2、sna2pbb2cuc2或sna2pbb2sbc2。

15、優(yōu)選的：a1、a2、b1、b2、c2分別對(duì)應(yīng)各元素原子的質(zhì)量百分比含量，50％≤a1≤100％，50％≤a2≤100％，0％≤b1≤50％，0％≤b2≤50％，0％≤c2≤50％，a1+b1＝100％，a2+b2+c2＝100％。

16、優(yōu)選的：所述釬料的形狀為片狀、絲狀、球狀、塊狀、粉末狀、柱狀、箔狀或膏狀中的一種或幾種。

17、優(yōu)選的：對(duì)于片狀和/或塊狀的釬料，其長(zhǎng)寬厚度均小于等于1cm，對(duì)于絲狀的釬料，其直徑為50nm～100μm。

18、本發(fā)明具有以下有益效果：

19、本發(fā)明通過(guò)采電子輻照sn基釬料表面，可以還原sn基釬料表面的氧化物層，并且相較于傳統(tǒng)的氧化物化學(xué)還原法和機(jī)械清理法具有無(wú)環(huán)境污染、可控性強(qiáng)、不引入雜質(zhì)、能夠還原微細(xì)結(jié)構(gòu)或復(fù)雜形狀的sn基釬料表面氧化物。

技術(shù)特征：

1.一種電子輻照還原sn基釬料金屬納米晶的方法，其特征在于：包括以下步驟：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種電子輻照還原sn基釬料金屬納米晶的方法，其特征在于：步驟1中，釬料在常溫常壓條件下其表面生長(zhǎng)出一層表面氧化物層，得到具有氧化物層的釬料。

3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種電子輻照還原sn基釬料金屬納米晶的方法，其特征在于：步驟2包括以下步驟：

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種電子輻照還原sn基釬料金屬納米晶的方法，其特征在于：步驟2.1中，玻璃板為厚度5mm的單面導(dǎo)電玻璃板，底座為金屬底座，玻璃導(dǎo)電面與金屬底座通過(guò)導(dǎo)電膠帶相連。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種電子輻照還原sn基釬料金屬納米晶的方法，其特征在于：步驟2.2中，電子輻照過(guò)程中，電子能量為200kev～10mev，電子輻照注量率為1e11e/cm2·s～2e12?e/cm2·s，電子輻照總注量為5e15?e/cm2～2e16?e/cm2。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種電子輻照還原sn基釬料金屬納米晶的方法，其特征在于：一種電子輻照還原sn基釬料金屬納米晶的方法應(yīng)用于sn基釬料的還原。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種電子輻照還原sn基釬料金屬納米晶的方法，其特征在于：sn基釬料為snag、sna1cub1、sna1pbb1、sna1bib1、sna1znb1、sna2agb2cuc2、sna2pbb2cuc2、sna2pbb2sbc2合金中的一種或幾種。

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的一種電子輻照還原sn基釬料金屬納米晶的方法，其特征在于：a1、a2、b1、b2、c2分別對(duì)應(yīng)各元素原子的質(zhì)量百分比含量，50％≤a1≤100％，50％≤a2≤100％，0％≤b1≤50％，0％≤b2≤50％，0％≤c2≤50％。

9.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種電子輻照還原sn基釬料金屬納米晶的方法，其特征在于：所述釬料的形狀為片狀、絲狀、球狀、塊狀、粉末狀、柱狀、箔狀或膏狀中的一種或幾種。

10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的一種電子輻照還原sn基釬料金屬納米晶的方法，其特征在于：對(duì)于片狀和/或塊狀的釬料，其長(zhǎng)寬厚度均小于等于1cm，對(duì)于絲狀的釬料，其直徑為50nm～100μm。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明涉及電子輻照還原Sn基釬料金屬納米晶的方法，屬于輻照表面改性技術(shù)領(lǐng)域。包括以下步驟：步驟1：準(zhǔn)備氧化的釬料樣品；步驟2：對(duì)氧化的釬料進(jìn)行電子輻照。本發(fā)明通過(guò)采電子輻照Sn基釬料表面，可以還原Sn基釬料表面的氧化物層，并且相較于傳統(tǒng)的氧化物化學(xué)還原法和機(jī)械清理法具有無(wú)環(huán)境污染、可控性強(qiáng)、不引入雜質(zhì)、能夠還原微細(xì)結(jié)構(gòu)或復(fù)雜形狀的Sn基釬料表面氧化物。

技術(shù)研發(fā)人員：杭春進(jìn),關(guān)旗龍,李宣,唐曉玖,王睿琦
受保護(hù)的技術(shù)使用者：哈爾濱工業(yè)大學(xué)
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/1/9