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鎵焊料合金:問題與解答

我收到許多關於使用液態金屬鎵合金的問題,所以我想我可以為大家提供一些答案。客戶的問題以黑色顯示,而我的回答則以紅色顯示。

  1. Indium 的產品資料表「Indalloy Metals Liquidat Room Temperature」提到「任何液態金屬都會濕潤另一個乾淨的金屬表面」。

就潤濕性而言,鎵合金(Indalloy 46L、Indalloy 51E、Indalloy 60 等)幾乎可塗佈在任何有機、陶瓷或金屬表面。在包裝和加工這些合金的過程中,很難想出使用後還能洗淨合金的材料。這種親和性的物理原理尚不清楚,但低熔點和表面張力是其根源/後果。

許多金屬會與鎵形成某些合金,但在鎵中的溶解度有限。鎵會濕潤表面,並形成固態的鎵合金層,此層可作為擴散屏障。在鋁的情況下,鎵會形成汞合金,最終在形成穩定的固體層之前會消耗大量的鋁。

  1. 您是否假設有氧氣環境(氧化鎵確實會濕潤大部分的表面)?或者,相反地,您是指等離子清洗金屬表面的濕潤性?
此潤濕行為與空氣或真空中的表面有關。表面不一定要原子級的乾淨。氧化鎵會在這些合金池的表面形成一層薄膜。然而,這並不會降低潤濕性。
  1. 請問 Indium Corporation 是否有銷售液態焊料/金屬的液滴點膠設備?

液態金屬通常以注射器提供,可將各種針規擰在針尖上,以調整分佈液滴的大小。若要分佈薄層液態金屬,例如熱介面,我們建議使用PVA 選擇性鍍膜設備

  1. 我們正在將我們的熱電子與鋼和鋁連接,最熱點約為 600°C。液態金屬可以用於此用途嗎?

之所以選擇 InGa 合金,通常是因為它們在任何時候都能保持液態,不會產生基板間的任何接觸電阻。這些合金的典型應用溫度高達約100°C 或稍高。在這些溫度下,我們注意到一些鋁會受到鎵的腐蝕,而溫度的升高只會使這種情況更加嚴重。

還有其他不含鎵且溫度稍高的合金,例如 Bi/In 合金。°C70 °C 時,此合金的共晶成分也會呈液相,但與結合金屬的反應性較低,因此可能更適合。