庞天生，陈小勇

(桂林电子科技大学 机电工程学院，广西 桂林　541004)



真空共晶焊接工艺参数对焊点空洞率的影响

庞天生，陈小勇

(桂林电子科技大学 机电工程学院，广西 桂林541004)

为了降低大功率芯片的焊点空洞率，改善大功率芯片的散热效果，运用ANSYS软件建立了砷化镓芯片与热沉的焊接三维有限元仿真模型。通过单因素试验设置镀金层厚度、降温速率和升温速率进行仿真，分析工艺参数对焊点空洞率的影响规律，得到最小的焊点空洞率工艺参数组合。仿真结果表明，对真空共晶焊焊点空洞影响最显著的是降温速率，其次是镀金层厚度，升温速率无影响，真空共晶焊焊点空洞率最小的工艺参数组合为镀金层厚度8 μm、降温速率1.5 ℃/s、升温速率0.7～1.1 ℃/s。

真空共晶焊；空洞；空洞率；工艺参数

随着各种电子产品的普及，功率器件得到了广泛应用，电子系统的集成度也越来越高。电子系统的高度集成化必然带来高热量。虽然可采用新型的焊接方式及散热方式进行散热，但对于高度集成化的大功率器件或系统仍然不够，焊接空洞仍然是影响芯片散热的主要因素之一[1]，如在大功率芯片真空共晶焊时，降温速率过大会增大焊点空洞率，芯片焊接面空洞会导致接触热阻(导热系数的倒数)变大，芯片产生的热量不能及时散发出去，从而可能引起器件烧毁失效[2]。因此，需寻求控制焊接空洞率的新方法。GJB 548B―2005规定：焊接接触区空洞超过整个长度或宽度范围，并且超过整个预定接触面积的10%为芯片的不可接收标准[3]。……