金錫合金焊料的發展趨勢

更新時間:2012-10-26

?導讀

  含有80Au20Sn(wt.%)的Au-Sn合金,處于金錫二元共晶部位,其共晶點為278℃。它是光電器件和微電子器件封裝的一種可靠性最好的釬焊材料。

正文

圖1. 金錫合金焊料二元相圖。AuSn20焊料由ζ′-Au5Sn相和δ-AuSn相組成,只有在278℃形成共晶。

圖2. InP 光電探測器用金錫合金焊料,芯片頂部分別鍍上一層金(厚)和一層錫(?。?/p>

圖3. 回流焊后金錫合金焊料的截面SEM,以上加熱,會金層和錫層就會形成共晶結構。

圖4.在200 ℃陳化4H 后焊料截面SEM。

  不穩定的金相反應會產生等金屬間化合物,影響焊接性能,不過可降低加熱速率和鍍上合適厚度的錫層來避免。比較傳統的分層鍍金鍍錫來制備金錫合金焊料,共沉積金錫合金焊料明顯有著無法逾越的優勢,簡單,無需控制兩種鍍液,沒有兩種鍍液之間產生污染的風險,不用擔心鍍錫層會被氧化。

圖5. AuSn 和 Au5Sn構成的共沉積金錫合金焊料截面SEM

  共沉積法直接控制條件沉積出所需要合金比例的金錫合金,而不需要分別沉積金和錫作為合金焊料的前驅體。

總結

  本文報道了金錫合金焊料制備的發展趨勢。共沉積法一步制備所需要的合金焊料明顯比傳統的分布法制備要簡單,成本更低。

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