进口AuSn20 焊料环特性及焊缝化合物分析*
2021-05-06马艳艳赵鹤然李莉莹曹丽华
电子与封装 2021年4期
马艳艳,赵鹤然,康 敏,李莉莹,曹丽华
(1.中国电子科技集团公司第四十七研究所,沈阳 110032;2.沈阳农业大学信息与电气工程学院,沈阳 110866;3.中国科学院金属研究所,沈阳 110016)
1 引言
AuSn20 焊料以其较高的稳定性、耐腐蚀性和润湿性,作为一种性能优良的封接焊料,常用做芯片焊接材料,也用于陶瓷管壳和金属盖板之间的密封焊料环,在高可靠集成电路中应用很广泛[1-2]。与常见的低温焊料相比,其剪切强度高达47.5 MPa,在高可靠气密封装中有天然的优势;其热导率高达57 W/(m·K),作为焊接材料,在传热和散热性能上表现良好[3]。
AuSn20 焊料的制备方法已经较为成熟,但由于其本身脆性较大,制造箔材及其成型技术存在技术瓶颈,较长一段时间内高可靠集成电路密封用AuSn20焊料环一直依赖进口。近年来,随着我国原材料制造业的发展,国产预成型AuSn20 焊料环逐步开始在行业内供货和应用[4-5]。目前,比较适合工业生产的AuSn20 焊料制备方法主要有熔铸增韧工艺、Au/Sn 叠层工艺、电镀沉积工艺、机械合金化工艺等[6-7]。
本文首先以进口AuSn20 焊料环为研究对象,通过采用差示扫描量热法测量了焊料的熔化、凝固温度,并用SEM 和能谱分析探测了焊料环成分;进一步,以CQFP240 陶瓷外壳为载体,制备了陶瓷气密封装样品,进行焊缝截面扫描电镜分析,探测焊缝界面化合物的形貌和成分,为进一步研究国产AuSn20 焊料环制备技术、提高集成电路密封可靠性奠定了理论基础。
2 进口AuSn20 焊料环特性
2.1 熔化、凝固温度测量
采用差示扫描量热法(Differential Scanning Calorimeter,DSC)对进口AuSn20 焊料环进行熔化和凝固温度的检测。……
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