本發明一種基于陶瓷的預置金錫焊料制作方法，S1、將陶瓷基板進行預處理；S2、將陶瓷基板裝入工裝夾具內，再投放入蒸發鍍膜設備，真空鍍膜；S3、以30A/s的速度鍍制TI層；S4、以25A/s的速度鍍制Pt層；S5、以30A/s的速度鍍制Au層；S6、以25A/s的速度鍍制Sn層；S7、以20A/s的速度鍍制Au層；S8、以15A/s的速度鍍制Sn層；S9、以30A/s的速度鍍制Au層；S10、以25A/s的速度鍍制Sn層；S11、以30A/s的速度鍍制Au層；S12、蒸發鍍膜完成后，設置降溫曲線。本發明用Ti和Pt做過度銜接層，提升Sn材料在蒸發時的沉積穩定性，牢固度好、工藝穩定、適合產業化。

技術領域

本發明涉及光電子元器件封裝領域，具體涉及一種基于陶瓷的預置金錫焊料制作方法。

背景技術

共晶成分的金錫合金因其優異的力學性能受到研究者的廣泛關注并被大量運用于集成電路封裝蓋板，焊接光電元器件和MEMS器件等領域。金錫合金的含金量很高，約為80%，焊接時氧化程度低，因此可以實現免助焊劑焊接，這種特點對于光電子器件封裝尤其重要，因為光電子元器件封裝一定要防止元器件受到污染以免對其光學性能造成影響，金錫封裝焊料還有很多優點，比如：屈服強度高，導熱性能好，適用于大功率器件封裝，浸潤性能好，電遷移現象不明顯，抗腐蝕性能好，焊接強度高，沒有明顯的熱疲勞，抗蠕變性能好等。

目前常見的制作金錫焊料的方法如下：

一、金錫分層電鍍，按照80%Au、20%Sn的比例交替電鍍Au和Sn。這種方案的缺點在于（1）、厚度控制精度差：首先電鍍工藝整體基板的均勻性較差，約在10%左右；其次，單層厚度的控制精度較差，約在5%左右；這樣出來的金錫合金比例得不到精確的控制，時候后續封裝的時候合金溫度和合金狀態變化很大。（2）、每鍍一層要更換鍍液，工藝復雜且過程容易造成氧化。

二、金錫合金電鍍，該工藝難度系數高，對槽液的成分控制和溫度控制要求很高，成分需達到動態平衡，溫度要精確到0.1℃。研究表明溫度每變化1℃，材料的比例變化就會超過2%。

三、金錫熔煉，該工藝主要用在金錫焊料片的制作，厚度在0.1毫米以上，無法實現在陶瓷基板的預置。

發明內容

本發明的目的是提供一種牢固度好、工藝穩定、適合產業化的基于陶瓷的預置金錫焊料制作方法。

本發明通過如下技術方案實現上述目的：一種基于陶瓷的預置金錫焊料制作方法，包括以下步驟：

S1、將陶瓷基板進行預處理；

S3、以30A/s的速度鍍制TI材料形成TI層，TI層的厚度為200-500nm；

S4、以25A/s的速度鍍制Pt材料形成Pt層，Pt層的厚度為200-500nm；

S5、以30A/s的速度鍍制Au材料形成Au層，Au層的厚度為550nm；

S6、以25A/s的速度鍍制Sn材料形成Sn層，Sn層的厚度為420nm；

S7、以20A/s的速度鍍制Au材料形成Au層，Au層的厚度為300nm；

S8、以15A/s的速度鍍制Sn材料形成Sn層，Sn層的厚度為420nm；

S9、以30A/s的速度鍍制Au材料形成Au層，Au層的厚度為550nm；

S10、以25A/s的速度鍍制Sn材料形成Sn層，Sn層的厚度為200nm；

S11、以30A/s的速度鍍制Au材料形成Au層，Au層的厚度為550nm；

S12、蒸發鍍膜完成后，設置降溫曲線。