비유텍틱 합금에 대해 이야기할 때는 한 걸음 물러서서 유텍틱 합금이 무엇인지 먼저 살펴봐야 합니다. 각 솔더 합금에는 고체선(녹지 않은 상태) 온도와 액체선(완전히 녹은 상태) 온도가 모두 존재합니다. 이 두 온도가 같을 때, 해당 합금은 유텍틱 합금입니다. 예를 들어, 80Au20Sn은 융점이 280°C인 유텍틱 합금입니다. 이 두 온도가 다를 때, 합금은 비유텍틱(off-eutectic) 또는 비유텍틱 합금(non-eutectic)입니다. AuSn 예시로 돌아가 보면, 80Au20Sn의 조성비를 79Au21Sn, 78Au22Sn, 심지어 75Au25Sn으로 약간 변경하면, 이러한 합금들은 서로 다른 고체선 온도와 액체선 온도를 갖게 됩니다. 이로 인해 가소성, 반죽 같은, 혹은 심지어 ‘용융’ 상태라고도 불리는 범위가 형성됩니다. 한 동료가 처음 저에게 설명해 준 방식은, 맑은 날 햇볕이 잘 드는 곳에 유리잔에 얼음 조각을 몇 개 넣어 두는 상황을 상상해 보라는 것이었습니다. 처음에는 유리잔 안에 오직 얼음만 들어 있지만, 점차 얼음과 물이 공존하게 되고, 결국 유리잔 안은 완전히 물로 채워지게 됩니다. 이 얼음과 물의 혼합 상태가 바로 비유테틱 합금의 가소성 범위로 간주될 수 있습니다!
5G 및 기타 중요한 군사·항공우주 무선 통신용 고주파, 고출력, 고신뢰성 RF 전력 증폭기 장치에서 질화갈륨(GaN) 다이가 널리 보급됨에 따라, 인듐 코퍼레이션(Indium Corporation)은 몇 가지 과제에 직면하게 되었습니다. 일부 GaN 다이에는 산화를 방지하기 위해 두꺼운 금 도금이 되어 있습니다. 솔더 접합부가 80Au20Sn의 공융 조성비를 유지하여, 특히 높은 접합 강도를 비롯한 합금의 모든 고유한 특성을 최대한 활용하는 것이 매우 중요합니다. 그러나 80Au20Sn 프리폼을 납땜 재료로 사용할 경우, 리플로우 과정에서 솔더가 도금된 금의 일부를 흡수하기 시작하여 최종 솔더 접합부의 조성비가 80Au20Sn에서 벗어나게 되고, 이로 인해 솔더 접합 강도가 직접적으로 약화됩니다.
바로 이 점에서, 비유텍틱 합금을 개발함으로써 GaN 다이 부착 응용 분야에서 훌륭한 기회를 얻을 수 있었습니다! AuSn 합금의 금 함량을 낮춤으로써, 솔더가 도금층의 금을 일부 흡수할 여지가 생겨 최종적으로 공융 조성인 80Au20Sn의 접합부를 형성할 수 있습니다. 다이 표면의 금 도금층이 두꺼울수록 AuSn 솔더 프리폼의 금 함량은 더 낮아야 하며, 그 결과 강력하고 신뢰할 수 있는 솔더 접합부를 다시 얻을 수 있습니다! 인듐 코퍼레이션(Indium Corporation)의 비유텍틱 프리폼은 다양한 디바이스 및 패키지 하드웨어에서 견고한 솔더 접합을 보장합니다. 당사의 비유텍틱 AuSn 프리폼은 현재 79/21, 78/22, 75/25 조성으로 제공되며, 모든 다이 크기에 맞춰 다양한 X, Y, Z 치수를 선택할 수 있습니다.
명확히 하자면,H₂O는금속 합금이 아니므로 공융/비공융 특성을 가질 수 없습니다. 이는 단지 예시로만 사용된 것입니다.
