¿Qué es lo no eutéctico?

Cuando hablamos de aleaciones no eutécticas, debemos dar un paso atrás y hablar de lo que hace una aleación eutéctica. Cada aleación de soldadura tiene una temperatura fase sólida (no fundida) y fase líquida (completamente fundida). Cuando estas temperaturas son iguales, la aleación es eutéctica. Por ejemplo, 80Au20Sn es una aleación eutéctica con una temperatura de fusión de 280°C. Cuando estas temperaturas son diferentes, la aleación es no eutéctica. Volviendo al ejemplo de AuSn, cuando cambiamos ligeramente la composición de la 80Au20Sn a 79Au21Sn, 78Au22Sn, o incluso 75Au25Sn, estas aleaciones tendrán diferentes temperaturas de fase sólida y fase líquida. Esto crea un rango de temperaturas donde el material es plástico, pastoso o incluso he escuchado que lo llaman fundido. La forma en que me lo describió por primera vez un colega fue imaginar que se ponen unos cubitos de hielo en un vaso y lo ponen afuera en un día soleado. El vaso comienza teniendo sólo hielo en él, luego habrá hielo y agua coexistiendo en el vaso, hasta que finalmente el vaso será completamente agua. La mezcla de hielo y agua se consideraría el rango plástico de una aleación no eutéctica.

Con los troqueles de nitrito de galio (GaN) cada vez más populares en dispositivos amplificadores de potencia RF de alta frecuencia, alta potencia y alta confiabilidad para 5G y otras comunicaciones inalámbricas militares y aeroespaciales críticas, Indium Corporation se encontró con algunos desafíos. Algunos troqueles de GaN tienen un chapado de oro grueso para evitar la oxidación. Es extremadamente crucial que la junta de soldadura mantenga la composición eutéctica de 80Au20Sn para beneficiarse de todas las propiedades únicas de la aleación, principalmente la alta resistencia de la unión. Sin embargo, si se utilizara una preforma 80Au20Sn como material de soldadura, la soldadura comenzaría a absorber parte del oro del revestimiento durante el reflujo, sesgando la composición final de la junta de soldadura lejos de 80Au20Sn y debilitando directamente la resistencia de la junta de soldadura.

Aquí es donde el desarrollo de una aleación no eutéctica nos proporcionó algunas grandes oportunidades en aplicaciones de soldado de dado de GaN. Al reducir el contenido de oro en la aleación AuSn, hay espacio para que la soldadura absorba parte del oro del chapado y termine con una composición de la junta final de la eutéctica 80Au20Sn. Cuanto más grueso sea el chapado de oro en el troquel, menor será el contenido de oro de la preforma de soldadura AuSn y voilá, ¡de vuelta a una junta de soldadura fuerte y confiable! Las preformas no eutécticas de Indium Corporation aseguran juntas de soldadura fuertes en una gran cantidad de hardware de dispositivos y encapsulados. Nuestras preformas AuSn no eutécticas están actualmente disponibles en composiciones 79/21, 78/22 y 75/25, con una amplia gama de dimensiones X, Y y Z disponibles, exclusivas para cualquier tamaño de troquel.

Para mayor claridad, H₂O no es una aleación metálica y, por lo tanto, no puede tener propiedades eutécticas/no eutécticas. Se utilizó sólo como un ejemplo