GaAs Qüvvə Çipləri üçün Altın-Qızay Eýektik Soldırma Texnologiyası

Eutektik, nisbi olaraq aşağı temperaturdakı eutektik qızdırma fenomeninə atıf edir. Eutektik allowlar plastik stadiyadan keçmədən doğrudan katətə dəyişir və onların ısıl iletisi, mənfiyyət, kəsilməz gücü, güvəncə və s. geleneksi epoksid bağlamağa müqayisənə görə üstünlükdür.

Ən yaxşı qovuşdurucu gücü, yüksək kəsilməz gücü, aşağı bağlı mənfiyyəti və yüksək ısıl köçürmə effektivliyi kimi avantajları olmaqla, eutektik qovuşdurma yüksək tezlikdə, yüksək gücə malik cihazların və yüksək ısıl söndürmə tələbləri olan LED cihazların qovuşdurulmasında geniş şəkildə istifadə olunur.

Standart avtomatik səth üzərində yerləşdirici maşının basıncı 10-250g diapazonunda idarə edilir və hər yerləşdirmə üçün proqramlaşdırıla bilər və idarə edilir. Onun da real vaxtlı basinq geri bildiriş sistemi, impulslı isıqlama üsulu və real vaxtlı temperatur göstərici sistemi var. Ham maddələrin təmizlənməsi UV ultraviiolet təmizləmə maşını və BT plazma təmizləmə maşını ilə aparılır.

Mashin əvvəlcə naxilçiyi, qaldırıcı yerləşdirici və çipimi sırası ilə impulslu istilik stoluna yerləşdirir və vakuum emmə qulluqları və ya sabitləyicilər vasitəsiylə naxilçiyi sabitləyir. Naxilçi istilik sahəsində yerləşdikdən sonra, bu sahənin ətrafında azot qazının sərfi başlayır. Çip qaldırıcı yerləşdiriciyə yerləşdirsən, istilik sahəsi təyin edilmiş temperatur qrafiki əsasında istilənməyə başlayır. Qaldırıcı eridikdən sonra, emmə qalqası çipini tamamilə qaldırıcıya ıslatmaq üçün istifadə olunur. Emmə qalqasının tezliyi, yol, amplitud, basinq və s. kimi parametrlər təyin edilə bilər. Soğuma zamanı qaldırıcı katılaşır və mashin avtomatik olaraq sinterlənmiş çipləri waffle qutusuna geri qoyur.

Təcrübə materialları üçün fərqli ölçülərdəki altın-qiymət qaldırıcıları kəsmə maşını ilə məkanik olaraq kəsdildikdən sonra alkogolda ultra-sesiz temizlənib.

Nəqliyyatçı 1:2:1 Cu/Mo/Cu formada istifadə olunur, səthində isə Ni, Pd və Au şırıqlanır. İstifadə öncəsində, onun alkol ultraşagirdi quruşma, ultraviiolet temizləmə və plazma temizləmə prosesi keçirilir ki, yedeklərə imkan verilsin.

Çip GaAs güman enerji çipi istifadə edir. Təcrübə materialları hazırlandıqdan sonra, onlar səthli montaj maşınısının təchizat platformasında vafl qutusu formasında yerləşdirilir. Daha sonra temperatur qrafiki, basinq, çəkiliş və digər parametrlər proqramlama vasitəsilə idarə edilir. Bütün eüktik proses səthli montaj maşını tərəfindən avtomatik olaraq tamamlanır, insan faktorunun təsiri azalır. Eüktik tamamlandıqdan sonra kesim gücü ölçülür.

Təcrübə nəticələri ：

Eüktik temperatur qrafikinin ayarlanması:

Eutektik temperatur qrafiki əsasən üç stadiyadan ibarətdir: ildizləşmə stadiyası, eutektik stadiya və soğuma stadiyası. Ildizləşmə stadiyasının əsas funksiyası cihazın daxilindəki su buharını çıxartmaq və termal uyğunlaşmama stresini azaltmaqdır; Eutektik stadiya eutektik qatqıcı molten alüyansının forması ilə bağlıdır və bu, eutektik qatma prosesində ən vacib stadiyadır; Soğuma stadiyası isə eutektik tamamlandıqdan sonra cihazı soğutma prosesidir və soğuma temperaturu və sürəti cihazın daxilində qalan stresin miqdarını təsirləyir. Tipik temperatur qrafiki Şəkil 1-də göstərilmişdir.

T2, 30-60 dərəcə daha aşağıdır, T2 eüktetik temperaturdur, T3 isink temperatürüdür və bu 200-260 dərəcəyə qoyula bilər. Eüktetik qatqının keyfiyyətinə T2 eüktetik temperaturlarının böyük təsiri nəzərdən keçirilərək, T2-ni müəyyənləşdirmək üçün bir faktor nisbətliperiment aparılıb. İmtahan nəticələrinin analizi göstərir ki, istilik masanın temperaturu 320 dərəcə olduğunda, qaz tamamilə dərəxtənib və eüktetik qovma aparıla bilər. Altun-qaz eüktetik qovmasında altun-qaz qazının əlayiqlik və akışlıqını artırmak üçün eüktetik temperaturu 320-330 dərəcəyə qoyurular.

Əlavə olara, T2 eüktetik temperaturunun saxlama vaxtları üçün skaning elektron mikroskopu ilə fərqli T2 vaxtlarında eüktetik qatqının mikrostrukturu nümayiş etmək üçün nisbətliperimentlar aparılıb. İmtahan nəticələri Şəkil 2-də göstərilib.

Müqayisəli analiz vasitəsilə aşkar edildi ki, eüktikdik vaxtın artması ilə IMC qatıqlının kalinlığı 0.373 µm-dən 1.370 µm-ə qadər dəqiqliklə artır, və eüktikdik 160 saniyədən sonra IMC kalinlığının böyüdücüləri yavaşlaşır. Enerji spektri analizi nəticəsində, bras/nikel aralığında (Au, Ni) Sn və (Ni, Au) 3Sn2-dən ibarət IMC kompleks qatıq tabaka forması. Analiz göstərir ki, eüktikdik prosesində alüyans Ni elementi yavaş-yavaş bras/Au alüyans tabakasına diffüziya edir, bu da alüyans strukturunda az miktarda Ni katı çözülməsi olan (Au, Ni) Sn tabaqasının artırılması ilə IMC qatıqlarının böyüdücülərinə səbəb olur.

Eüktik sudaqada hərəkətsiz metalların birləşməsi IMC tələb edir, beləliklə, müəyyən kətləyi IMC qatı dəstək etmək üçün imkan verir. Lakin IMC qatısı çürük birləşimdirdir və çox qalın IMC qatısı suvun kesim güclünü ən çox azaltmağa bilər. Müəyyən kətləyə IMC qatısının formasını təmin etmək üçün ümumi eüktik vaxt 2-3 dəqiqə ilə idarə olunur, eüktik cüt vaxtı isə 15-30 saniyədir. Bu şərtlərdə IMC qatısının kətləyi 0.3-0.9 µm arasında idarə edilə bilər və eüktik chipin kesim gücü 9.15Kgf-dən çox ola bilər.

Eutektik qovma epoksi əlaqələrə nisbətən daha aşağı termal məqrəziyyətinə malik olduğu üçün, bu, yüksək güclü çiplərin istifadə edilə biləcəyi şəraitləri ödəyə bilər. Beləliklə, eutektik qovmanın termal məqrəziyyəti çox vacibdir. Eutektik qovma strukturunun termal məqrəziyyəti analiz etmək üçün termal məqrəziyyət düsturu istifadə edilə bilər: R = h/K.S, burada R termal məqrəziyyət dəyəridir, h qovma tabaqasının kalinlığıdır, K AuSn20 qovmasının termal iletisiyyətidir və S qovmanın kesit sahəsidir;

Ümumi struktural termal məqrəziyyət üçün model Şəkil 3-də göstərilir. Analiz prosesi aktiv sahədəki difyuz istiq transferinə əsaslanır, 45 dərəcəli difyuziya planına əsaslanıb və kesit sahəsi effektiv sahə əsasında hesab edilir, yəni trapez səthində orta hissənin uzunluq-en hasilat planıdır.

İcra: Bu məqalədəki məzmun Micro Assembly-dən (mikro montaj sahəsində bilik seminarı və paylaşım) alıntı edilmiştir. Mətnin, materialların, şəkillərin və digər məzmunun müəllifi hüquqları orijinal avtoruna aiddir. Bu saytda yenidən çap olunan məzmun hər kəs üçün paylaşılaraq və öyrənmək üçün mövcuddur.Əgər orijinal avtora aid şərəflər və maraqlar pozulursa, lütfən bizə bildirin və biz əlaqəli məzmunu silməyə düzgünlik edəcəyik.