本發(fā)明涉及一種輻照誘導(dǎo)釬料納米晶氧化及制備方法，屬于納米材料制備。

背景技術(shù)：

1、隨著電子工業(yè)和材料科學(xué)的發(fā)展，釬料在電子封裝和連接技術(shù)中扮演著重要的角色。sn基釬料由于其優(yōu)異的潤(rùn)濕性、低熔點(diǎn)和良好的機(jī)械性能，被廣泛應(yīng)用于電子器件的互連。然而，隨著集成電路和電子設(shè)備的小型化和高性能化，對(duì)釬料的性能提出了更高的要求，尤其是對(duì)其抗腐蝕性能和機(jī)械穩(wěn)定性的需求日益增加。

2、現(xiàn)有技術(shù)中，sn基釬料在使用過程中，容易在表面形成氧化物層，這一現(xiàn)象雖然能夠在一定程度上防止進(jìn)一步氧化，但傳統(tǒng)的氧化物層生長(zhǎng)緩慢且不均勻，影響了釬料的整體性能。為了提高釬料表面的抗腐蝕性能，研究人員嘗試通過多種方法對(duì)其進(jìn)行改性處理，例如電鍍、化學(xué)氣相沉積和物理氣相沉積等方法。然而，這些方法通常需要復(fù)雜的設(shè)備和工藝，成本較高，并且處理過程中容易引入雜質(zhì)，影響最終產(chǎn)品的純度和性能。

3、γ輻照技術(shù)作為一種新興的材料改性手段，具有處理均勻、滲透力強(qiáng)、環(huán)境友好等優(yōu)點(diǎn)，已經(jīng)在材料改性領(lǐng)域展現(xiàn)出廣闊的應(yīng)用前景。γ射線輻照能夠在常溫常壓條件下有效誘導(dǎo)材料表面發(fā)生物理化學(xué)變化，生成均勻且致密的納米晶氧化物層，從而提升材料的抗腐蝕性能。然而，目前針對(duì)sn基釬料的γ輻照改性研究仍處于起步階段，缺乏系統(tǒng)的研究方法和工藝參數(shù)的優(yōu)化。

4、因此，亟需提出一種γ輻照誘導(dǎo)sn基釬料表面納米晶氧化層及其制備方法，以解決上述技術(shù)問題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、為解決上述問題，提供一種γ輻照誘導(dǎo)sn基釬料表面納米晶氧化層及其制備方法，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γ輻照誘導(dǎo)sn基釬料表面納米晶氧化層，采用一種γ輻照誘導(dǎo)sn基釬料表面納米晶氧化制備方法制備sn基釬料表面納米晶氧化層，sn基釬料表面納米晶氧化層的sn基釬料表面氧化物納米晶的平均晶粒直徑為10-20nm，氧化物層厚度為50nm-1μm。

4、一種γ輻照誘導(dǎo)sn基釬料表面納米晶氧化制備方法，包括以下步驟：

5、步驟1：對(duì)釬料進(jìn)行表面預(yù)處理；

6、步驟2：對(duì)釬料進(jìn)行電子輻照。

7、優(yōu)選的：步驟1中，對(duì)釬料表面進(jìn)行砂紙打磨拋光后干燥，以去除表面雜質(zhì)，所述砂紙打磨依次為80目、240目、800目、1500目、2000目和3000目，所述拋光依次采用0.5μm金剛石拋光劑和水拋。

8、優(yōu)選的：步驟2包括以下步驟：

9、步驟2.1：sn基釬料樣品放入γ輻照裝置中，γ輻照裝置內(nèi)設(shè)置有重鉻酸鉀銀劑量劑，測(cè)量輻照室內(nèi)γ輻照劑量率；

10、步驟2.2：使用60co源發(fā)射的γ射線對(duì)釬料樣品進(jìn)行γ輻照處理；

11、步驟2.3：得到表面具有納米晶氧化層的釬料。

12、優(yōu)選的：步驟2.1中，將釬料樣品固定平臺(tái)表面。

13、優(yōu)選的：步驟2.2中，輻照劑量率為0.05gy(si)/s～0.5gy(si)/s，輻照時(shí)間為300h～5000h，輻照總劑量為5.4×104gy～9×106gy。

14、優(yōu)選的：一種γ輻照誘導(dǎo)sn基釬料表面納米晶氧化層制備方法應(yīng)用于sn基釬料的氧化。

15、優(yōu)選的：所述sn基釬料(釬料)包括sna1bib1和/或sna1znb1合金，其中，a1、a2分別對(duì)應(yīng)各元素原子的質(zhì)量百分比含量，50％≤a1≤100％，5，0％≤b1≤50％，a1+b1＝100％。

16、優(yōu)選的：平臺(tái)直徑為10cm，步驟2.2中，溫度為40℃～70℃，平臺(tái)轉(zhuǎn)速為10rpm～60rpm。

17、優(yōu)選的：所述sn基釬料的形狀為片狀、絲狀、球狀、塊狀、粉末狀、柱狀、箔狀或膏狀中的一種或多種組合。

18、本發(fā)明具有以下有益效果：

19、本發(fā)明提供了一種γ輻照誘導(dǎo)sn基釬料表面納米晶氧化層的制備方法，通過采用60co源γ射線輻照sn基釬料表面，可以在釬料表面得到均勻的納米晶氧化物晶粒，并且大幅度縮短釬料表面氧化物的生長(zhǎng)周期，提升氧化物厚度上限，提高材料的抗腐蝕性能。

技術(shù)特征：

1.一種γ輻照誘導(dǎo)sn基釬料表面納米晶氧化層，其特征在于：sn基釬料表面氧化物納米晶的平均晶粒直徑為10-20nm，氧化層厚度為50nm-1μm。

2.一種γ輻照誘導(dǎo)sn基釬料表面納米晶氧化制備方法，其特征在于：包括以下步驟：

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種γ輻照誘導(dǎo)sn基釬料表面納米晶氧化制備方法，其特征在于：步驟1中，對(duì)釬料表面進(jìn)行砂紙打磨拋光后干燥，以去除表面雜質(zhì)，所述砂紙打磨依次為80目、240目、800目、1500目、2000目和3000目，所述拋光依次采用0.5μm金剛石拋光劑和水拋。

4.根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的一種γ輻照誘導(dǎo)sn基釬料表面納米晶氧化制備方法，其特征在于：步驟2包括以下步驟：

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種γ輻照誘導(dǎo)sn基釬料表面納米晶氧化制備方法，其特征在于：步驟2.1中，將釬料樣品固定平臺(tái)表面。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種γ輻照誘導(dǎo)sn基釬料表面納米晶氧化制備方法，其特征在于：步驟2.2中，輻照劑量率為0.05gy(si)/s～0.5gy(si)/s，輻照時(shí)間為300h～5000h，輻照總劑量為5.4×104gy～9×106gy。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種γ輻照誘導(dǎo)sn基釬料表面納米晶氧化制備方法，其特征在于：一種γ輻照誘導(dǎo)sn基釬料表面納米晶氧化層制備方法應(yīng)用于sn基釬料的氧化。

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的一種γ輻照誘導(dǎo)sn基釬料表面納米晶氧化制備方法，其特征在于：sn基釬料包括sna1bib1和/或sna1znb1合金，其中，a1、a2分別對(duì)應(yīng)各元素原子的質(zhì)量百分比含量，50％≤a1≤100％，0％≤b1≤50％。

9.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種γ輻照誘導(dǎo)sn基釬料表面納米晶氧化制備方法，其特征在于：步驟2.2中，溫度為40℃～70℃，平臺(tái)轉(zhuǎn)速為10rpm～60rpm。

10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的一種γ輻照誘導(dǎo)sn基釬料表面納米晶氧化制備方法，其特征在于：所述sn基釬料的形狀為片狀、絲狀、球狀、塊狀、粉末狀、柱狀、箔狀或膏狀中的一種或多種。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明涉及一種γ輻照誘導(dǎo)Sn基釬料表面納米晶氧化層及其制備方法，屬于納米材料制備技術(shù)領(lǐng)域。采用一種γ輻照誘導(dǎo)Sn基釬料表面納米晶氧化制備方法制備Sn基釬料表面納米晶氧化層，Sn基釬料表面納米晶氧化層的Sn基釬料表面氧化物納米晶的平均晶粒直徑為10?20nm，氧化物層厚度為50nm?1μm。大幅度縮短釬料表面氧化物的生長(zhǎng)周期，提升氧化物厚度上限，提高材料的抗腐蝕性能。

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：2025/1/2