金锡预成型焊片的工艺

       

  随着光电和电子行业的发展,金锡共晶合金焊料作为一种新型的gao性能无铅焊料出现在各种不同的应用领域,国内外近年来对金锡共晶合金焊料研究的也非常的多.金锡共晶合金焊料的优点非常的多:很高的强度,良好的抗热疲劳性,润湿漫流性好,同时可以应用于免助焊剂焊接工艺,这些优点使金锡共晶合金焊料成为光电和电子封装中非常理想的焊接材料.但是金锡共晶合金焊料脆性大,加工成型极为困难,严重限制了金锡共晶合金焊料的发展. 所要研究的对象为金锡共晶合金预成型焊片,预成型焊片是一种金锡共晶合金焊料的比较常见的形式.一种新型金锡预成型焊片制备工艺:熔铸增韧法.该工艺首先将单质金锡按照共晶成分熔铸成共晶合金;然后在260℃下增韧退火1小时,研究表明通过增韧退火焊料的硬度从由初的180HV降低至125.3HV,成功的提高了焊料的韧性,使焊料顺利的冲裁出所需的形状.该工艺不但工序精简,制作出的焊片成份准确,外形精美,焊接性能也非常的好. 基于该工艺设计出一整套生产装备,成功批量生产出不同形状的预成型焊片,然后将这些焊片应用于两种比较典型的使用情形:光纤接头焊接和MEMS气密封装.通过焊接后的样品分析,发现焊片有着非常好的润湿性,焊接后的接头外形光滑,焊接***无空洞,气密性很好.

金锡合金预成型焊片的制备

    AuSn合金具有优异的抗劳疲性能、耐腐蚀性能、高热导率和免助焊剂等优点,是目前低温钎料中唯可以替代高熔点铅基合金的无铅钎料,被广泛应用于微电子和光电子器件的陶瓷封盖封装、金属与陶瓷封盖间的绝缘子焊接、芯片贴砖以及大功率激光器半导体芯片的焊接。目前已经投入应用的AuSn合金钎料制备技术,如叠层扩散法、熔铸增韧法等方法存在着合金化不充分,工艺周期长等不足。此外,对于AuSn合金在焊接中与基板间的界面反应研究较少,无法为焊接工艺的优化提供可靠的理论参考。本研究在熔铸拉拔法工艺的基础上,改进熔铸工艺及压延工艺参数,利用真空熔铸工艺制备出的金锡合金预成型焊片。调整原料中Au元素比例与浇铸温度,研究合金铸锭显微***的变化,以及对合金成分、导电率及熔点的影响;采用不同的压延温度与单道次变形量制备金锡箔带,分析研究压延参数对箔带表面质量及铺展系数等性能的影响;使用扩散焊接技术,制备AuSn/Cu焊点,研究钎料焊接性能,及焊接参数对焊点可靠性的影响,研究焊接温度及保温时间AuSn/Cu之间界面反应速率的影响。

Au80Sn20预成型焊片

金川岛新材料科技（深圳）有限公司创立于2009年6月,致力于精密电子封装材料、新型焊接材料的研发、生产、销售于一体的创新技术型企业，是国内高精密电子装配材料方案解决提供厂商。

金川岛Au80Cu20熔点910℃，属于Au系列硬钎焊料，产品具有良好的流动性高导热性和填充微小间隙的能力，与铜、镍、铁、钴、钨、钼、钽、铌等金属合金有良好的润湿性。Au80Sn20焊料是一种重要的光电封装用胶粘材料电子设备，产品主要应用于真空工艺器件的钎焊接，该使用键合工艺可以是无助焊剂，因为其金含量高，广范应用于jun用航天航空，gao端医料等仪器

金锡预成型焊片凸台形焊片规格

预成型金基系列焊片

厂家/***无忧

高导热性 / 高气密性 / 降低气泡 /良好的浸润性和流动性

品牌：金川岛             品名：预成型金锡焊片(环)

常用型号：

Au80Cu20、                Au80Sn20、

Au10Sn90、                Au88Ge12；

1.钎焊温度适中

钎焊温度仅比其熔点高出20～30℃(即约300～310)。在钎焊过程中，基于合金的共晶成分，很小的过热度就可使合金熔化并浸润；合金的凝固过程很快。因此，金锡合金的使用能够大大缩短整个钎焊过程。金锡合金的钎焊温度范围适用于对稳定性要求很高的元器件组装。同时，这些元器件也能够承受随后在相对低一些的温度利用无铅焊料的组装。这些焊料的组装温度大约在260℃。共晶金锡焊料(Au80Sn20)提供的温度工作范围高达200℃。

2.高强度

金锡合金的屈服强度很高，即使在250～260℃的温度下，其强度也能胜任气密性的要求。

3.无需助焊剂

合金成份中金占了很大的比重(80％)，材料表面的氧化程度较低。如果在钎焊过程中采用真空或还原性气体如氮气和氢气的混合气，就不必使用化学助焊剂。对电子，尤其是光电子器件封装为重要。

4.浸润性

具有良好的浸润性且对镀金层无铅锡焊料的浸蚀现象。金锡合金与镀金层的成分接近，因而通过扩散对很薄镀层的浸溶程度很低，也没有银那样的迁移现象。

5.低粘滞性

液态的金锡合金具有很低的粘滞性，良好的流动性，从而可以填充一些很大的空隙。

6. Au80Sn20焊料具有高耐腐蚀性、高抗蠕变性及良好的导热和导电性，热传导系数达57 W/m·K。

7.无铅化。

8.与低熔化焊料形成温度阶梯。

(备注：金锡合金焊料在我国军化中已获得应用，并有国军标6468-2008“金锡焊接钎料规范”。)