Quel alliage AuSn hors eutectique dois-je utiliser ?

Lorsque vous travaillez avec des puces et/ou des substrats plaqués d'or pur en couche épaisse, la meilleure façon d'éviter les joints de soudure riches en or est d'utiliser un alliage AuSn hors eutectique dans le joint de soudure. En réduisant la teneur en or de la préforme elle-même, on permet à la soudure d'absorber une partie du placage d'or pur, ce qui garantit de finaliser le joint à une composition 80Au20Sn eutectique à une tension de traction élevée. Plus la ou les couches d'or sont épaisses, plus la teneur en or de l'alliage AuSn doit être faible. Bien sûr, c'est logique, mais quelle composition d'alliage non eutectique faut-il utiliser ?

Prenons un peu de recul et expliquons pourquoi les joints de soudure riches en or ne sont pas recommandés. Le placage des puces et/ou des substrats avec de l'or pur fonctionne bien pour empêcher l'oxydation des composants. De plus, l'or pur ne ternit pas et a une longue durée de vie, deux propriétés hautement bénéfiques. Cependant, l'or pur est poreux et a la propriété de se dissoudre dans la soudure AuSn pendant la refusion. AuSn a une phase eutectique sensible, et comme les joints de soudure deviennent riches en or, il peut y avoir des zones qui ne mouillent pas ou ne coulent pas correctement. Les propriétés mécaniques et thermiques très recherchées par la composition eutectique sont désormais moins robustes. Avec le temps, les composants perdent leur force d'adhérence et les substrats peuvent en fait se séparer les uns des autres. C'est pourquoi il est crucial que le joint de soudure soit complet à la composition eutectique de 80Au/20Sn, ce qui garantit un joint solide et réduit les problèmes de mouillage, de vide et de délamination.  

Un simple calcul du ratio de la couche d'or tient compte de l'or total dans les métallisations, comparé à l'épaisseur de la soudure :

Le rapport calculé peut ensuite être comparé au graphique suivant pour déterminer la composition de l'alliage AuSn hors eutectique qui finalisera un joint de soudure 80Au/20Sn.

La prise en compte de ces métallisations épaisses en or garantit que les caractéristiques du joint sont optimisées pour obtenir une fiabilité et une performance élevées. Nos
AuLTRA^®75, AuLTRA^®76, AuLTRA^®77, AuLTRA^®78 et AuLTRA^®79 sont désormais disponibles dans une large gamme de dimensions X, Y et Z, et sont uniques pour toute taille de puce. Cette large gamme d'alliages AuSn hors eutectiques permet l'ajustement exact de la composition finale du joint de soudure pour garantir des joints de soudure solides dans les applications de fixation de puces et améliorer le mouillage et la réduction des vides.