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高功率激光器封装材料解决方案——预镀金锡焊料钨铜热沉
上传更新:2022-05-18

半导体材料通常具有较低的热膨胀系数,功率半导体芯片在工作时会有高的热量散出。随着芯片功率密度的提高,未来芯片的封装对散热提出更加迫切的需求。因此,电子封装热沉材料得到广泛研究和产业化应用。

热沉材料由于要与芯片紧密贴装,需要考虑两大基本性能要求:

1、高热导率和匹配的热膨胀系数。高热导率可实现快速散热,保证芯片在适宜的温度下正常工作。

2、与半导体材料相匹配的热膨胀系数能减小热沉、芯片以及各封装材料之间的热应力,避免开裂脱离等导致芯片过烧的情况发生。

 

为什么选用预镀金锡焊料钨铜热沉

钨铜合金是钨和铜组成既不互溶又不形成金属间化合物的两相单体均匀混合的组织,实际上是一种假合金。钨铜合金用粉末冶金方法制备而成,既有钨的低膨胀特性,又具有铜的高导热特性。通过改变材料的成分,钨铜合金的热膨胀系数和导电导热性可以加以调整,从而给材料的使用提供了便利。常见的钨铜合金牌号及其材料性能参数如下表所示。

热沉材料

热膨胀系数 (10-6/℃)

热导率 (W/m·k)

W90Cu10

6.5

180

W85Cu15

7.2

190

W80Cu20

8.3

200

W75Cu25

9.0

230

W50Cu50

12.5

340

芯片与钨铜热沉的焊接常用的焊料包括铟焊料、锡铅焊料及金锡焊料。众多研究成果已证实,使用金锡焊料封装的器件在工作寿命上有明显优势,并且能够承受随后在相对低温度下的后续组装工艺。金锡预成形焊片是广泛应用于芯片共晶的互连材料,但在一些应用中客户更希望能将焊料集成在钨铜热沉上,先艺电子推出的预镀金锡焊料钨铜热沉产品恰好能满足这类需求。


预镀金锡焊料钨铜热沉有什么优势

大功率半导体激光器的出光面与焊层的距离仅为数微米,倘若焊料过厚,焊接时被挤出的焊料容易导致pn结短路。常规的金锡预成形焊片厚度加工至10 μm以下非常困难,加工成本很高。与之相反地,通过镀膜工艺则可以轻松地将热沉上金锡焊料厚度控制在这一范围。同时,芯片焊接在预镀金锡焊料的金属基热沉上无须额外使用其它互连材料,有利于提高封装效率。

基于自主研发的金锡焊料沉积技术,先艺电子可供应预镀金锡焊料的各类钨铜热沉,并提供热沉的金锡镀膜加工服务。即便金锡焊料厚度达10 μm,先艺电子借助独特的工艺路线也可为客户提供极具竞争力的价格。同时,在多年积累的精密工装治具开发经验加持下,可以实现在不同形状热沉表面预镀金锡焊料。

 

预镀金锡焊料钨铜热沉应用于哪里

预镀金锡焊料钨铜热沉产品可以很好的控制焊接空洞率来保证良好的散热,被广泛应用于射频、微波、激光等行业。


高功率射频器件

大功率光电器件

高压电力电子器件

基站射频放大器

卫星上行通道射频放大器

微波放大器

半导体激光器

光学平面集成电路模块

高亮度发光二极管

IGBT

HEMT



先艺定制化产品的无限可能

先艺电子致力为客户提供合适的工艺解决方案,不仅仅是作为制造商,更是客户可以信赖的合作伙伴。根据客户需求,可提供预镀金锡焊料金属基热沉产品加工。

·金锡焊料厚度:2~10 μm ± 20%

·金锡焊料成分:成分比例可选,Au:70~80±5 wt.%

·金属基热沉材质:W90Cu10、W85Cu15 等

·热沉镀层:Ni/Au、Ni/Au/Ni/Au 等


关于先艺

德赢vwin官网手机登录创立于2008年12月,是集先进封装连接材料的研发、生产、销售于一体的国家高新技术企业。经过十几年的发展与沉淀,先艺已成为国家专精特新“小巨人”,是国内知名的半导体微组装材料解决方案提供商。

先艺拥有核心技术,自主研发的一系列微组装互连材料产品国内领先,国际先进,打破了国外厂商的垄断,解决了关键战略材料的“卡脖子”问题。

先艺致力为客户提供优质的产品、专业的技术咨询及合适的工艺解决方案,作为半导体先进互连材料的领航者,一直是您可靠性封装材料的最佳战略伙伴。

未来,我们致力成为“基于关键核心材料的微电子封装和半导体器件的集成服务商”。

先艺,先见,先行,永不止步。

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