L'impact du placage contre la surface de liaison sur la fiabilité d'un joint de soudure AuSn (or-étain)

Les ingénieurs concepteurs prescrivent généralement des préformes AuSn eutectiques (80Au20Sn) pour la fixation des puces et l'étanchéité des couvercles des boîtiers électroniques à haute fiabilité. Voici un rappel du fait que la conception d'un alliage AuSn eutectique dans une application de soudage peut être quelque peu difficile.

Beaucoup de variables ont un impact sur un joint de soudure, mais celle sur laquelle je me concentre dans cet article est le placage sur la surface de liaison. Une pratique courante consiste à recouvrir une surface peu soudable, comme du Kovar^®, en acier inoxydable ou en céramique, avec du Ni, puis à ajouter un placage doré sur le Ni pour le protéger de l'oxydation. Au cours du processus de soudage, le Sn dans la préforme de soudure récupère (dissout) le dépôt d'or dans la solution, augmentant ainsi la composition en or dans le joint de soudure.

Le piégeage de l'or pendant le processus de refusion entraîne une augmentation de la température de fusion du joint de soudure, ce qui provoque un gel prématuré et crée de petits vides dans le joint de soudure final. Ces vides sont de mauvais conducteurs (thermiques et électriques) et créent des points chauds dans la ligne de liaison avec la puce.

Une façon d'éviter cela est d'utiliser un alliage pour préforme de soudure non-eutectique (concentration d'Au inférieure) pour compenser le placage. Indium Corporation propose plusieurs alliages à cette fin, dont 79Au21Sn, 78Au22Sn et certains alliages expérimentaux. Nous utilisons aussi des outils qui calculent la composition de la surface de placage et des préformes de soudure pour vous donner une composition finale du joint de soudure. Rappelez-vous que la vitesse de dissolution et la quantité sont affectées par de nombreuses conditions, y compris la quantité totale d'énergie (température et temps) au-dessus du liquidus.

Si vous avez un nouveau projet, contactez-moi ou l'équipe d'assistance technique d'Indium Corporation pour discuter d'une composition de préforme de soudure qui convient le mieux à votre application. Je m'appelle Bernard Leavitt (bleavitt@indium.com) et je suis prêt à répondre à vos questions.

Je vous remercie.