El impacto del recubrimiento de la superficie de unión sobre la confiabilidad de una unión de soldadura AuSn (oro-estaño)

Los ingenieros de diseño típicamente prescriben las preformas de soldadura AuSn (80Au20Sn) para pegado de dado y sellado de tapas en empaquetado de electrónicos de alta fiabilidad. Lo siguiente como recordatorio de que el diseño de una aleación eutéctica en una aplicación de soldadura puede ser un poco complicado.

Muchas variables influyen sobre una soldadura, pero en ésta publicación me concentro en el recubrimiento sobre la superficie de unión. Una práctica común consiste en cubrir una superficie con baja capacidad para soldarse, como el acero inoxidable Kovar® o la cerámica, con níquel y entonces añadir un recubrimiento en oro sobre el níquel para protegerlo de la oxidación. Durante el proceso de soldadura, el estaño en la preforma de soldadura retiene (disuelve) el chapado de oro en la solución, incrementando la proporción de oro en la soldadura.

La retención del oro durante el proceso de reflujo resulta en que la soldadura tenga una temperatura de fusión más alta, lo que causa solidificación prematura y crea pequeños vacíos en la soldadura final. Esos vacíos son pobres conductores (eléctricos y térmicos) y crean puntos calientes en la línea de unión del pegado de dado.

Una forma de prevenir esto es usar una aleación de soldadura sin eutéctica (con concentración mas baja de Au) para compensar el recubrimiento. Indium Corporation ofrece diversas aleaciones para este propósito, que incluyen 79Au21Sn, 78Au22Sn y algunas aleaciones experimentales. También usamos herramientas que calculan la composición del recubrimiento de la superficie y preformas de soldaduras para proporcionarles una composición final de la unión de soldadura. Recuerden, muchas condiciones, incluida la cantidad total de energía (temperatura y tiempo) sobre la fase líquida afectan la tasa y cantidad de disolución.

Si tienen un nuevo proyecto, contáctenme o al equipo de soporte técnico de Indium Corporation para discutir sobre cuál es la composición de preformas que funcione mejor para su aplicación. Soy Bernard Leavitt (bleavitt@indium.com) y estoy listo para sus preguntas.

 Gracias.