Керамическая PCB - Подложка для теплоотвода AuSn

Теплоотвод AuSn представляет собой подложку с поверхностью, покрытой слоем припоя AuSn, которая широко используется в оптоэлектронной промышленности. Толщину припоя в зоне склеивания тонкопленочного радиатора AuSn можно точно контролировать, и нет необходимости использовать дополнительные предварительно сформованные паяльные площадки или паяльную пасту, которые можно паять непосредственно.

Теплоотводом называется объект, температура которого не меняется в зависимости от величины передаваемой ему тепловой энергии, например, атмосфера или земля. Обычно существует несколько классификаций теплоотводов:

1. В промышленности это относится к миниатюрному радиатору, используемому для охлаждения электронных чипов.

2. В аэрокосмической технике это относится к устройству, которое имитирует холодную черную атмосферу космоса, покрывая внутреннюю поверхность стеновых панелей из жидкого азота черной краской.

3. В настоящее время в светодиодных осветительных приборах из-за большого количества тепла, выделяемого светодиодом при излучении света, используются медные стойки с высокой теплопроводностью для отвода тепла за пределы упаковки. Эта светодиодная медная стойка также называется теплоотводом. LD (лазерный диод) также выделяет много тепла, и его необходимо устанавливать на радиаторе для отвода тепла и стабилизации рабочей температуры.

Характеристики радиатора AuSn

1. Метод физического осаждения из газовой фазы с толщиной слоя припоя AuSn от 2 до 10 мкм.

2. Пленка из сплава с точным составом.

3. Мы можем предоставить готовую продукцию и услуги по обработке покрытий AuSn.

4. Обладаем всеми технологическими возможностями фотолитографии, нанесения покрытий и нарезки для тонкопленочных схем.

5. Сплав AuSn имеет более низкую температуру плавления и умеренную температуру пайки, что значительно сокращает весь процесс пайки. В керамической печатной плате из сплава AuSn используется припой AuSn, температура пайки которого всего на 20-30 ℃ (около 300-310) выше температуры плавления. Поскольку сплав AuSn является эвтектическим, он быстрее плавится и затвердевает. Для сборки компонентов с высокими требованиями к стабильности, как правило, больше подходят сплавы AuSn.

6. Могут соответствовать требованиям к воздухонепроницаемости с высокой прочностью при высоких температурах 250-260 ℃.

7. Хорошая смачиваемость, при хорошей смачиваемости и отсутствии коррозии свинцово-оловянного припоя на слое золотого покрытия. Поскольку состав сплава AuSn аналогичен составу слоя золотого покрытия, степень погружения очень тонких покрытий за счет диффузии очень мала, и отсутствует явление миграции, характерное для серебра.

8. Низкая вязкость - позволяет заполнять большие промежутки и сохранять стабильность без текучести.

9. Хорошая теплопроводность благодаря тому, что материал припоя обладает высокой коррозионной стойкостью, высоким сопротивлением ползучести, а также хорошей тепло- и электропроводностью с коэффициентом теплопроводности 57 Вт/мК.

10. Не содержит свинца и безвреден для окружающей среды.

Радиатор AuSn

Недостатки радиатора AuSn

1. Высокая цена, хрупкость, низкое удлинение и сложность в обработке.

2. Из-за высокой температуры плавления его нельзя сваривать одновременно с припоем с низкой температурой плавления.

3. Его можно применять только в тех случаях, когда микросхема может выдерживать кратковременное воздействие температур выше 300 ℃.

4. Чрезмерное покрытие золотом, тонкие прокладки для припоя и длительное время пайки могут увеличить проникновение золота в припой, что приводит к повышению температуры плавления.

Технические параметры теплоотвода AuSn

Состав слоя припоя: Au70Sn30, Au75Sn25.

Толщина слоя припоя: 2-10 мкм ± 20%.

Материалы подложки: нитрид алюминия, оксид алюминия, вольфрамовая медь, молибденовая медь, кварц, кремний и др.

Слой металлизации: Ti/Pt/Au, Ti/Ni/Au, Cu/Ni/Au, Cu/Ni/Pd/Au и т.д. Слой металлизации может быть настроен в соответствии с требованиями заказчика.

Применение теплоотвода AuSn

1. Лазерный диод: Сплав AuSn находит важное применение в лазерной упаковке в оптоэлектронике. В ближайшие пять лет сплав AuSn станет важным упаковочным материалом для продвижения оптической связи и фотонных компьютеров.

2. Применение в мощных светодиодах: Повышение теплоотдачи мощных светодиодов за счет упаковки в чипы является основной проблемой, которая требует решения при проектировании светодиодных устройств и их применении для получения ультразвукового изображения поверхности раздела между германиевой пластиной и пластиной из арсенида галлия, скрепленной с помощью AuSn.

3. При применении в микросхемах и силовых полупроводниковых приборах припой из сплава AuSn20 является единственным припоем с температурой плавления от 280 до 360 ℃, который может заменить сплавы на основе свинца с высокой температурой плавления. AuGe и AuSi в основном используются для соединения микросхем с подложками схем, в то время как припой AuSn20 может широко использоваться для различных высоконадежных герметичных упаковок схем в дополнение к соединению микросхем с подложками схем.

4. Гальванические подложки из сплава AuSn используются в тонкопленочных интегральных схемах. Преимущества технологии теплоотвода AuSn для керамических подложек очевидны. Припой Au80/Sn20, изготовленный методом гальванопокрытия из сплава AuSn, имеет широкие перспективы применения в таких областях, как микроэлектроника, оптоэлектроника, полупроводниковая люминесценция и MEMS, и уже запущен в производство и применение.

Радиатор AuSn

С ростом спроса очевидна тенденция к миниатюризации лазерных чипов. Однако небольшие чипы обладают низким тепловыделением, небольшой разницей температур между рабочим и нерабочим теплоотводом и низкими требованиями к тепловому согласованию. В качестве подложки для соединения с чипом может использоваться материал из нитрида алюминия. В области электронной упаковки под термином "теплоотвод" в основном понимаются миниатюрные радиаторы, которые используются для охлаждения электронных чипов и являются одним из основных компонентов. Традиционные радиаторы обладают значительными возможностями для повышения эффективности сборки, надежности, эксплуатационных характеристик и других аспектов. Керамический радиатор может удовлетворить потребности в соединении мощных полупроводниковых лазерных чипов и имеет широкие перспективы применения в таких областях, как оптическая связь, упаковка мощных светодиодов, полупроводниковые лазеры и производство источников накачки волоконных лазеров.