块体金属玻璃焊料

摘要

本发明涉及由合金形成的具有深共晶性和非对称的液相线的高强度、可靠块体金属玻璃(BMG)焊接材料。较之晶体焊接材料，BMG焊接材料更坚固且具有更高的弹性模量，因此较不易于因为有着不同的热膨胀系数(CTE)的材料中的热应力而导致对脆性低K间层电介质(ILD)材料的破坏。BMG焊接材料可以将一个部件物理连接、电连接、或热连接到另一部件上，或者以上方式的任意组合。例如，在本发明的实施方案中，BMG焊接材料可以将电元件物理电连接到印刷电路板上。在本发明的另一实施方案中，BMG焊接材料可以将集成散热片物理热连接到半导体器件上。BMG焊接材料的许多实施方案还是无铅的，所起它们满足无铅产品要求，同时比其它无铅焊接材料，例如锡-银-铜，提供更好的解决方案。

主权项

一种将块体金属玻璃合金用作焊接材料的方法，其包括：贴近第一部件和第二部件设置合金；将所述合金加热到第一温度；以及将所述合金冷却到第二温度，形成物理连接所述第一部件和所述第二部件的块体金属玻璃焊接材料，其中所述块体金属玻璃焊接材料具有的合金组成使得其在以小于102℃/秒的冷却速率将所述焊接材料从熔化温度(Tm)以上的温度冷却至玻璃相变温度(Tg)以下时形成玻璃，其中所述块体金属玻璃焊接材料为二元合金，所述二元合金包括以下组中的一种：含有45‑60wt.％锡的锡‑铟、含有80‑92wt.％锡的锡‑锌、含有95‑99.9wt.％锡的锡‑镍、含有95‑99.9wt.％锡的锡‑铜、含有90‑98wt.％锡的锡‑银、含有95‑99.9wt.％锡的锡‑铝、含有95‑99.9wt.％锡的锡‑砷、含有80‑95w.t％锡的锡‑金、含有60‑70wt.％锡的锡‑镉、含有95‑99wt.％锡的锡‑镝、含有80‑90wt.％锡的锡‑镁、含有55‑70wt.％锡的锡‑铅、含有50‑65wt.％锡的锡‑铊、含有60‑70wt.％铟的铟‑铋、含有97‑99wt.％铟的铟‑锌、含有＞99wt.％铟的铟‑镍、含有＞99wt.％铟的铟‑铜、含有95‑99wt.％铟的铟‑银、含有＞99wt.％铟的铟‑金、含有60‑70wt.％铟的铟‑镉、以及含有20‑30wt.％铟的铟‑镓。