Welche nicht-eutektische AuSn-Legierung soll ich verwenden?

Wenn Sie mit Dies und/oder Substraten arbeiten, die dick mit reinem Gold beschichtet sind, lassen sich stark goldhaltige Lötstellen am besten vermeiden, indem man eine nicht-eutektische AuSn-Legierung in der Lötstelle verwendet. Ein geringerer Goldgehalt des Formteils selbst ermöglicht es dem Lot, einen Teil der reinen Goldbeschichtung zu absorbieren, sodass die Verbindung mit einer hochfesten eutektischen 80Au20Sn-Zusammensetzung hergestellt wird. Je dicker die Goldbeschichtung(en), desto geringer muss der Goldgehalt der AuSn-Legierung sein. Das ergibt auf jeden Fall Sinn, aber welche nicht-eutektische Legierungszusammensetzung sollten Sie verwenden?

Lassen Sie uns einen Schritt zurückgehen und klären, warum goldhaltige Lötstellen unerwünscht sind. Die Beschichtung von Dies und/oder Substraten mit reinem Gold eignet sich gut, um die Oxidation der Komponenten zu verhindern. Reines Gold läuft auch nicht an und hat eine lange Haltbarkeit, beides sehr vorteilhafte Eigenschaften. Reines Gold ist jedoch porös und kann sich während des Reflow-Prozesses im AuSn-Lot auflösen. AuSn hat eine empfindliche eutektische Phase, und wenn die Lötstellen Gold aufnehmen, kann es Bereiche geben, die nicht richtig benetzt werden. Die mechanischen und thermischen Eigenschaften, die durch die eutektische Zusammensetzung angestrebt werden, sind nun weniger robust. Mit der Zeit verlieren die Komponenten ihre Haftfestigkeit und die Substrate können sich sogar voneinander lösen. Aus diesem Grund ist es wichtig, dass die Lötstelle die eutektische Zusammensetzung von 80Au/20Sn erreicht, um eine feste Verbindung zu gewährleisten und Probleme mit Benetzung, Void-Bildung und Delamination zu vermeiden.

Eine einfache Berechnung des Goldschichtverhältnisses berücksichtigt das gesamte Gold in den Metallisierungen im Vergleich zur Dicke des Lots:

Das berechnete Verhältnis kann dann mit der folgenden Tabelle verglichen werden, um die nicht-eutektische AuSn-Legierungszusammensetzung zu bestimmen, die eine 80Au/20Sn-Lötstelle ergibt.

Die Berücksichtigung dieser dicken Goldmetallisierungen stellt sicher, dass die Verbindungseigenschaften für hohe Zuverlässigkeit und Leistung optimiert sind. Unsere
AuLTRA^®75, AuLTRA^®76, AuLTRA^®77, AuLTRA^®78 und AuLTRA^®79 sind jetzt in einer breiten Palette von X-, Y- und Z-Abmessungen erhältlich und passen zu jeder Die-Größe. Diese breite Palette an nicht-eutektischen AuSn-Legierungen ermöglicht die exakte Einstellung der endgültigen Lötstellenzusammensetzung, um starke Lötstellen in Die-Attach-Anwendungen zu gewährleisten sowie Benetzung und Void-Bildung zu verbessern.