金基（金錫）焊料因其高熔點、無蠕變、高拉伸強度、優(yōu)異的導(dǎo)熱導(dǎo)電性能、以及經(jīng)過考驗的使用壽命（標(biāo)準(zhǔn)的“已知良好”材料），而被應(yīng)用于各種高可靠性的應(yīng)用。
金基焊料
優(yōu)點
- 所有焊料中，金基焊料擁有最大的抗拉強度
- 高熔點能與后續(xù)回流工藝兼容
- 無鉛，符合RoHS（《電氣、電子設(shè)備中限制使用某些有害物質(zhì)指令》）的規(guī)范
- 可靠性高
- 導(dǎo)熱性能優(yōu)異
- 耐腐蝕，抗氧化
- 抗熱疲勞性能極佳
- 接合強度高
- 潤濕性能優(yōu)異
- 金錫月貴金屬兼容
銦泰的金基焊料被用于：
- 醫(yī)療
- 大功率半導(dǎo)體器件
- 射頻和微波器件
- 航空航天
- 國防
- 封裝密封
- 光電和激光元件
- 鉆井
- 特種MEMs封裝
金基焊料的首要應(yīng)用場景：
- 需要極高的接合和密封可靠性的場合
- 無助焊劑的焊接工藝
- 取代硬釬焊：共熔的金錫焊料拉伸強度高達(dá)275兆帕（40,000磅/平方英寸），可取代硬釬焊。
- 蓋封
- 密封
- 鍍金表面的接合
- 芯片粘接（Die-Attach）：共熔的金錫焊料熔點為280°C，可以滿足芯片粘接工藝要求的高熔點。
銦泰的金基焊料產(chǎn)品
- 80金/20錫 焊錫粉
- 3號粉（25-45微米）
- 4號粉（15-38微米）
- 5號粉（15-25微米）
- 6號粉（10-20微米）
- 免洗助焊劑
- NC-SMQ51SC（用于大功率LED 和 MEMS）
- RMA-SMQ51A（用于芯片粘貼中焊接困難的基板表面）
- NC-SMQ75（不含鹵素、殘留物少；環(huán)境要求：含氧量<10ppm）
- 小批量封裝產(chǎn)品
- 罐裝（10克）
- 注射器包裝（5立方厘米）
- 厚度最低可達(dá)0.0127毫米 (0.0005英寸)
- 嚴(yán)格控制尺寸公差，確保焊料的體積保持一致
- 板形檢測可達(dá)0.00254毫米 (0.0001英寸)
- 銦泰擁有大量的裸芯片供參考，且有能力直接加工對應(yīng)產(chǎn)品
- 小固體，尺寸從0.152毫米 (0.006英寸)起
- 可提供復(fù)雜的特殊形狀
- 直徑從025毫米 ± 0.0127毫米 (0.001英寸 ± 0.0005英寸)起
- 嚴(yán)格的尺寸公差
- 精心設(shè)計的包裝可充分減少焊接過程中金線的斷裂
- 含金量最高為80%
- 尺寸從254毫米 （0.010英寸）起
- 尺寸公差嚴(yán)格控制在±5微米
| Indalloy?的物理性質(zhì) | Au | 80Au20Sn | 88Au12Ge | 96.8Au3.2Si |
| 固相線 (°C) | 1064 | 280 | 356 | 363 |
| 液相線 (°C) | 1064 | 280 | 356 | 363 |
| 導(dǎo)熱率 (W/mK) | 318 | 57 | 44 | 27 |
| 拉伸強度 (PSI) | 20,000 | 40,000 | 26,835 | 36,975 |
| 剪切強度 (PSI) | 20,000 | 40,000 | 26,825 | 31,900 |
| 在20°C時的熱膨脹系數(shù) (PPM/°C) | 14 | 16 | 13 | 12 |
| 粘合層最小厚度 | 清潔度 | 沉積設(shè)備 | 器件熱環(huán)境 | 優(yōu)點 | 弱點 | |
| 錫膏 | 25 μm | 低 (表面有助焊劑污物) | 模板印刷機(jī)或滴涂機(jī) | >280℃ | 低成本設(shè)備；人工或自動化組裝；沉積速度快 | 有助焊劑殘留物；只有厚層沉積；需擴(kuò)散工序；需清洗；需冷藏 |
| 預(yù)成型焊片 | 12 μm | 高 (不使用助焊劑時) | 人工或者貼片機(jī) | >280℃ | 高純度；人工或自動化組裝；焊片設(shè)計時就與沉積尺寸匹配 | 自動化設(shè)備昂貴；只有厚層沉積；人工精確放置困難，需要助焊劑或者降低氣壓 |
| 蒸鍍 | 0.01 μm | 高 | 蒸鍍室 | >環(huán)境溫度 | 純度非常高；沉積快；設(shè)備成本低；鍍層厚度大小可變 | 大范圍沉積(損失材料)；可能需要擴(kuò)散工序 |
| 合金電鍍 | 0.25 μm | 良（僅存在有機(jī)雜質(zhì)） | 電鍍作業(yè)線 | 環(huán)境溫度 | 純度不錯；只在導(dǎo)電表面沉積 | 設(shè)備昂貴；難以控制成份；沉積速度低 |
| 層鍍 | 2.5 μm | 良（僅存在有機(jī)雜質(zhì)） | 電鍍作業(yè)線 | 環(huán)境溫度+擴(kuò)散加熱工序 | 純度不錯；只在導(dǎo)電表面沉積 | 設(shè)備昂貴；難以控制成份；沉積速度低；需要擴(kuò)散工序 |
需要考慮的因素
- 盡管含金焊料初始成本高于其他焊料，其收益率及單位售價也相對較高，這使其成為可行方案。
- 如果不使用助焊劑，可能需要低氧環(huán)境。
- 某些應(yīng)用需要施加壓力來促進(jìn)水平基板表面的無空洞的良好回流。
- 在分步焊接或可能需要返修的工藝中，鍍金表面的焊接過程中會產(chǎn)生一種熔點高于原合金的金屬化合物。使用金錫合金時，搭配含錫量高的合金可以解決這個問題。
- 合成氣體（混合氣）。
- 可能需要使用如刮擦、混合氣體環(huán)境或者甲酸等方法，來去除被焊接表面的氧化物。
可選用的工藝
- 真空焊：無需助焊劑的無空洞焊接
- 芯片粘接：工藝溫度高
- 回流焊：對流、紅外和感應(yīng)加熱等方法
- 激光焊：點焊
- 汽相回流焊：加熱均勻
- 手焊：烙鐵、熱板、超聲波和浸焊
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