金锡合金镀层的性质

2016-05-23
研发部

                                     金锡合金镀液用于电子行业  

  金锡共晶钎料以其优良的性能越来越多地应用在微电子系统封装上,如大功率LED的封装。相关凸点的制作工艺也已经有30多年的历史了,就目前使用的主要凸点制备方法中,电镀法以其成本低、生产速率高及其对复杂和小尺寸镀件的适应性,成为最有潜力的凸点制备技术。

    目前对于金锡合金电镀的研究大致分为两个方向:氰化物电镀和无氰电镀。早期的研究绝大多数集中在含氰镀液上,这是因为氰化金离子络合物的稳定性高,镀液使用寿命长,较适合工业长时间的连续电镀。但氰化物是剧毒化学品,对镀液操作人员及环境都有可能造成威胁,并且与某些微电子封装用材料的不兼容,这些缺点使得人们逐渐把目光转向无氰、环保的镀液方向。

    金锡合金是金和锡的二元合金,共晶温度278℃,浓度30%Sn。AuSn20、AuSn27和AuSn90等合金具有高的导热性,低的蒸气压,优良的耐蚀性,良好的浸润性和流动性。采用"热复合-冷轧"工艺制造,可轧制0.05~0.1mm的箔材。金锡合金用于镀金或镀金合金的引线框架及引线的钎焊。在AuSn20合金中加入(50~300)×10-6的铂和/或钯的新钎料,有抑制钎料过分扩散和无规则漫流的作用,提高了钎焊效果。

    在焊接过程中,基于金锡合金的共晶成分,很小的过热度就能使合金熔化并润湿器件;另外,金锡合金的凝固过程进行得也很快。因此,金锡合金的使用能够大大缩短整个焊接过程周期。

    金锡合金焊料的热导系数很高,比常用的某些Sn基合金、Pb基合金及Au基合金低温焊料具有更为优良的热导性。金锡合金焊料处于共晶点成分,所以熔化后流动性能很好,粘滞力小。焊接熔化后很容易铺展,且能填充一些较小的空隙。特别是焊接光纤头时,采用金锡共晶合金制备的焊环在焊接温度下,快速熔化并充满待焊间隙,完成焊接。金锡合金的抗蠕变性能和抗疲劳性能也很优良。一些电子产品的应用环境可能十分恶劣,如军用电子产品,这些产品往往要经受温度的循环变化和应力的循环变化,为了保证器件工作的正常运行,采用金锡焊料,可以有效的防止蠕变和疲劳引起的焊点。

    金锡焊料中含有大量的金,所以焊料金属的抗氧化性能优良,在空气中焊接时,材料表面的氧化程度较低,可以得到可靠的焊接接头,同时还具有好的抗腐蚀性能和导电性能。


来源:内江洛伯尔材料科技有限公司