Que signifie non-eutectique ?

Quand nous parlons d'alliages non-eutectiques, nous devons prendre du recul et parler de ce qui caractérise un alliage eutectique. Chaque alliage de soudure a une température de solidus (non fondu) et de liquidus (complètement fondu). Lorsque ces températures sont les mêmes, l'alliage est eutectique. Par exemple, 80Au20Sn est un alliage eutectique dont la température de fusion est 280 °C. Lorsque ces températures sont différentes, l'alliage est hors eutectique, ou non-eutectique. Revenons à l’exemple de l’alliage AuSn, lorsque nous modifions légèrement la composition du 80Au20Sn en 79Au21Sn, 78Au22Sn, ou même 75Au25Sn, ces alliages auront des températures de solidus et de liquidus différentes. Ceci crée une plage plastique, pâteuse, et j'ai même entendu dire une plage à l’état fondu. Un collègue me l'a d'abord expliqué en disant que c’était comme mettre des glaçons dans un verre et le laisser dehors par une journée ensoleillée. Au début, le verre ne contient que de la glace, puis il y aura à la fois de la glace et de l'eau dans le verre, jusqu'à ce que finalement, le verre ne contienne que de l'eau. Le mélange glace et eau peut être considéré comme la plage plastique d'un alliage non-eutectique !

Avec les puces au nitrure de gallium (GaN) de plus en plus populaires dans les appareils d'amplification de puissance RF à haute fréquence, haute puissance et haute fiabilité  pour la 5G et d'autres communications sans fil militaires et aérospatiales cruciales, Indium Corporation a dû faire face à certains défis. Certaines puces au GaN sont recouvertes d'un épais placage d'or pour éviter l'oxydation. Il est extrêmement important que l’assemblage soudé conserve la composition eutectique du 80Au20Sn pour bénéficier de toutes les propriétés uniques de l'alliage, principalement la haute résistance de l’assemblage. Cependant, si une préforme en 80Au20Sn était utilisée comme matériau de soudage, la soudure commencerait à absorber une partie de l'or du placage pendant la refusion, ce qui fausserait la composition finale de l’assemblage soudé 80Au20Sn et affaiblirait directement la résistance de l’assemblage soudé.

C'est ici que le développement d'un alliage non-eutectique nous a offert de grandes possibilités dans les applications de fixation de puces en GaN ! En diminuant la teneur en or de l'alliage AuSn, la soudure peut absorber une partie de l'or du placage et aboutir à une composition finale de l’assemblage soudé de l'eutectique 80Au20Sn. Plus le placage d'or sur la puce est épais, plus la teneur en or de la préforme de soudure AuSn doit être faible, et voilà : on revient à une soudure solide et fiable ! Les préformes non-eutectiques d'Indium Corporation assurent des assemblages soudés solides dans une multitude d'appareils et de boîtiers. Nos préformes non-eutectiques AuSn sont actuellement offertes en versions 79/21, 78/22 et 75/25, avec un large éventail de dimensions X, Y et Z, uniques à chaque taille de puce.

Pour être clair, H₂O n'est pas un alliage métallique et ne peut donc pas avoir de propriétés eutectiques ou non-eutectiques. Il n'a été utilisé qu'à titre d'exemple.