Керамическая PCB - Теплоотводящая подложка (AuSn)

Теплоотводящая подложка 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.

Теплоотводящей подложкой 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.

Недостатки:

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:

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 теплоотводящих подложек AuSn

1. Сплав AuSn играет важную роль в лазерной упаковке в области оптоэлектроники. В ближайшие годы сплав AuSn станет одним из ключевых материалов для развития оптической связи и фотонных компьютеров.Применение в мощных LD

2. Повышение теплоотвода мощных LD за счет упаковки чипов является одной из ключевых задач проектирования и применения LD-устройств. Основная проблема заключается в надежности соединения между чипом и подложкой.

3. Припой AuSn20 является практически единственным материалом, способным заменить высокотемпературные свинцовые припои в диапазоне 280–360°C. AuGe и AuSi обычно используются для соединения чипов с подложками, тогда как AuSn20 помимо этого широко применяется в высоконадежной герметичной упаковке электронных схем.

4. Технология теплоотводящих подложек AuSn для керамических подложек имеет очевидные преимущества. Сформированный методом электроосаждения припой Au80Sn20 имеет широкие перспективы применения в микроэлектронике, оптоэлектронике, полупроводниковом освещении, MEMS и других областях и уже используется в серийном производстве.

С ростом требований тенденция к миниатюризации лазерных чипов становится все более очевидной. Однако небольшие чипы выделяют меньше тепла, разница температур между рабочим и нерабочим состоянием невелика, а требования к теплоотводу ниже, поэтому для соединения подложки с чипом можно использовать материалы на основе нитрида алюминия. В области электронной упаковки теплоотводящие подложки в основном относятся к миниатюрным теплоотводящим пластинам для охлаждения электронных чипов и являются одним из ключевых компонентов. По сравнению с традиционными радиаторами керамические теплоотводящие подложки имеют большой потенциал повышения эффективности сборки, надежности и производительности. Керамические теплоотводящие подложки способны удовлетворять требованиям соединения чипов мощных полупроводниковых лазеров и имеют широкие перспективы применения в оптической связи, упаковке мощных LED, полупроводниковых лазерах и производстве источников накачки для волоконных лазеров.