在处理表面镀有厚层纯金(Au) 的模具和/或基板时,防止金(Au) 富集焊点的最佳方法是在焊点中使用非共晶 的AuSn合金 。降低预制件本身的金(Au) 含量,可使焊料吸收部分纯金(Au) 镀层,最终使焊点达到高拉伸强度 共晶80Au20Sn成分。金(Au) 镀层越厚,AuSn合金 中的金(Au) 含量就必须越低。这当然有道理,但究竟应该采用哪种非共晶 合金 成分呢?
让我们退一步,澄清一下为什么富含金(Au) 的焊点 是不理想的。用纯金(Au) 对模具和/或基板进行电镀,能有效防止元器件 氧化。 纯金(Au) 同样不会变色,且具有长久的保质期 ,这两点都极具属性 。然而,纯金(Au) 具有多孔性,并在回流过程中会溶解到AuSn焊料中。AuSn具有敏感的共晶相,随着焊点 变得金(Au) 富集,可能会出现某些区域无法正常润湿或流动的情况。共晶成分所极力追求的机械和热学属性 如今变得不那么稳固了。 随着时间的推移,元器件 将失去其粘结强度,基板甚至可能相互分离。这就是为什么焊点必须在80Au/20Sn的共晶成分下完全形成,以确保接头牢固,并减少润湿 、空洞率 以及分层等问题。
通过简单的金(Au) 层厚比计算,可以得出金属层中金(Au) 的总面积,并与焊料的厚度进行比较:

随后可将计算出的比例与下表进行对比,以确定能形成80Au/20Sn焊点的非共晶 AuSn合金 成分。

针对这些厚金(Au) 金属层进行优化设计,可确保焊点特性达到最佳状态,从而实现高可靠性 和高性能。我们的
AuLTRA®75、AuLTRA®76、AuLTRA®77、AuLTRA®78和AuLTRA®79现已上市,提供多种X、Y和Z方向尺寸,且在芯片 尺寸方面具有独特优势。这一系列非共晶 AuSn合金可实现 精确 调整最终焊点的成分,从而确保在芯片-attach应用 中形成强力的焊点 ,并提升润湿 和空洞率 。


