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    金基焊料

    金基(金錫)焊料因其高熔點、無蠕變、高拉伸強度、優異的導熱導電性能、以及經過考驗的使用壽命(標準的“已知良好”材料),而被應用于各種高可靠性的應用。

    優點

    • 所有焊料中,金基焊料擁有最大的抗拉強度
    • 高熔點能與后續回流工藝兼容
    • 無鉛,符合RoHS(《電氣、電子設備中限制使用某些有害物質指令》)的規范
    • 可靠性高
    • 導熱性能優異
    • 耐腐蝕,抗氧化
    • 抗熱疲勞性能極佳
    • 接合強度高
    • 潤濕性能優異
    • 金錫月貴金屬兼容

    銦泰的金基焊料被用于:

    • 醫療
    • 大功率半導體器件
    • 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;環境要求:含氧量<10ppm)
    • 小批量封裝產品
      • 罐裝(10克)
      • 注射器包裝(5立方厘米)
    • 厚度最低可達0.0127毫米 (0.0005英寸)
    • 嚴格控制尺寸公差,確保焊料的體積保持一致
    • 板形檢測可達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產品
    • 小固體,尺寸從0.152毫米 (0.006英寸)起
    • 可提供復雜的特殊形狀
    • 直徑從025毫米 ± 0.0127毫米 (0.001英寸 ± 0.0005英寸)起
    • 嚴格的尺寸公差
    • 精心設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
    • 尺寸公差嚴格控制在±5微米
    Indalloy?的物理性質 Au 80Au20Sn 88Au12Ge 96.8Au3.2Si
    固相線 (°C) 1064 280 356 363
    液相線 (°C) 1064 280 356 363
    導熱率 (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 (PPM/°C) 14 16 13 12
    粘合層最小厚度 清潔度 沉積設備 器件熱環境 優點 弱點
    錫膏 25 μm 低 (表面有助焊劑污物) 模板印刷機或滴涂機 >280℃ 低成本設備;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;需擴散工序;需清洗;需冷藏
    預成型焊片 12 μm 高 (不使用助焊劑時) 人工或者貼片機 >280℃ 高純度;人工或自動化組裝;焊片設計時就與沉積尺寸匹配 自動化設備昂貴;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 蒸鍍室 >環境溫度 純度非常高;沉積快;設備成本低;鍍層厚度大小可變 大范圍沉積(損失材料);可能需要擴散工序
    合金電鍍 0.25 μm 良(僅存在有機雜質) 電鍍作業線 環境溫度 純度不錯;只在導電表面沉積 設備昂貴;難以控制成份;沉積速度低
    層鍍 2.5 μm 良(僅存在有機雜質) 電鍍作業線 環境溫度+擴散加熱工序 純度不錯;只在導電表面沉積 設備昂貴;難以控制成份;沉積速度低;需要擴散工序

    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,可能需要低氧環境。
    • 某些應用需要施加壓力來促進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

    相關應用

    銦泰公司為醫療行業提供高可靠性的焊接材料和解決方案,材料形式多樣,可滿足各種醫療電子產品對高精密度和高可靠性的需求。

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