金锡熔封是高可靠气密性封装核心工艺,广泛应用于半导体、光电器件等领域。金川岛深耕金锡焊料研发生产,在实际项目中发现,密封空洞是该工艺主要失效模式。空洞并非单一因素造成,主要受焊料环设计、焊接气氛、温度曲线、焊接压力、原材料表面状态五大因素耦合影响。 焊料环设计 焊料环设计是工艺基础。焊料环设计过窄,熔融焊料供给不足,无法填满密封区域,易在边缘或内部产生空洞;焊料环设计过宽,则焊料易溢出、爬盖,造成边缘局部空洞缺陷。 焊接气氛 焊接气氛直接控制氧化反应,金锡合金易生成氧化膜,抑制焊料润湿铺展,形成焊接空洞。 温度曲线 温度曲线是影响焊接空洞的核心要素,Au80Sn20 共晶熔点 为280℃,若焊接温度过低,焊料熔融不充分,流动性变差,容易诱发密封空洞缺陷;温度过高则焊料溢流,密封区焊料缺失同样产生空洞。有研究人员通过试验得出适宜峰值温度为330℃。 焊接压力 适当的焊接压力可以使母材与焊料紧密接触,利于镀金层和焊料之间的扩散反应,以及排除焊料内部吸附气体,从而降低密封空洞。研究人员经过实验得出焊接压力为8N时,空洞的大小及数量优于其他焊接压力密封后的电路。 原材料表面状态 原材料表面沾污、氧化、镀层缺陷均会阻碍焊料的流动浸润,生产前期需剔除划伤、沾污不合格工件。 针对金锡熔封密封空洞问题,金川岛聚焦焊料材质、焊料环加工尺寸、焊片表面质量进行优化。通过管控金锡焊料合金成分,提供稳定的共晶组分,避免成分偏移引发熔融异常,减少空洞诱因。 金川岛可根据客户管壳密封框公差定制焊料环,把控焊片厚度、环宽与平面度精度,降低尺寸偏差造成的供料不足或溢料隐患。 免责声明:本文章工艺参数及技术内容仅供参考及技术交流 如涉及版权或知识产权问题,请及时联系我们处理。