표면 도금 접착이 골드틴 (AuSn) 솔더 접합 신뢰성에 미치는 영향

설계 엔지니어는 일반적으로 고 신뢰성 전자장치 패키지의 다이 어태치 및 리드 씰링용으로 공정 AuSn 솔더 (80Au20Sn) 프리폼을 사용해요. 여기서 공정 골드틴 (AuSn) 합금을 솔더링 응용분야에 설계하는 것은 약간 까다로울 수 있음을 알려드려요.

다양한 변수가 솔더 접합에 영향을 주지만 제가 이 글에서 초점을 맞추고 있는 것은 접착 표면의 도금이에요. 일반적으로 Kovar^®, 스테인레스 스틸 또는 세라믹과 같은 저 솔더성 표면을 Ni 로 커버한 다음 산화 방지를 위해 Ni 위에 금 도금을 추가하죠. 솔더링 공정 동안, 솔더 프리폼의 Sn은 Au 도금을 용액으로 소거 (용해)하여 솔더 접합의 금 조성을 증가시켜요.

리플로우 공정 동안 금 소거는 솔더 접합에 용융 온도 증가를 초래하여 조기 동결을 야기하고 최종 솔더 접합에 작은 기포를 생성해요. 이러한 기포는 불량 (열 및 전기) 도체이며 다이 어태치 접착 라인에서 핫스팟을 생성하죠.

이를 방지하기 위한 한 가지 방법은 도금을 보완하기 위한 오프 공정 (저농도 Au) 솔더 프리폼 합금을 사용하는 것이에요. 인듐 코퍼레이션은 이 목적으로 79Au21Sn, 78Au22Sn 및 일부 실험용 합금을 포함하여 여러 가지 합금을 제공하고 있어요. 저희는 또한 최종 도금 접합 조성을 제공하기 위해 표면 도금 및 솔더 프리폼의 조성을 계산하는 도구를 사용하고 있어요. 용해율과 양은 액상선보다 높은 에너지 (온도와 시간)를 포함하여 다양한 조건의 영향을 받는 것을 기억하세요.

새로운 프로젝트가 있으신 경우 저 또는 인듐 코퍼레이션의 기술 지원팀에 연락해 주시면 여러분의 응용 분야에 가장 적합한 솔더 프리폼 구성을 논의하실 수 있어요. 저는 버나드 레빗이고 (bleavitt@indium.com), 여러분의 질문을 기다립니다.

감사합니다.