金屬封裝材料——銦箔,銦絲,銦錫合金絲,銦合金箔
? ? ? ?封裝材料主要包括金屬封裝材料、高分子封裝材料和其他封裝材料。在封裝過程中,使用較多的金屬材料主要包括鍵合金屬線,焊接粉膏和預(yù)成型箔片等。
(1)鍵合金屬線材料。集成電路引線鍵合能實(shí)現(xiàn)集成電路芯片與封裝外殼的連接,引線鍵合工藝中所用的導(dǎo)電絲主要有金絲、銅絲和鋁絲。
① 金絲。引線鍵合使用最多的導(dǎo)電絲材料是金絲。鍵合金絲是指純度為 99.99%,線徑為 18~50μm 的高純鍵合金絲,純金鍵合絲有很好的抗拉強(qiáng)度和延展率。采用鍵合金絲主要的問題是原材料價(jià)格昂貴,制造成本高。
② 銅絲。由于銅絲的導(dǎo)電性能好、成本低、最大允許電流高、高溫下的穩(wěn)定性高等特點(diǎn),因此逐漸用銅絲替代金絲。但銅絲也有缺點(diǎn),比如銅絲在高溫下容易氧化,要在保護(hù)氣氛下鍵合;銅絲相對(duì)其他線材的硬度比較高。這使得各公司在使用銅絲材料時(shí)總是需要面對(duì)不良率、產(chǎn)能低、可靠性差等問題。在經(jīng)過新工藝如新型電子滅火、抗氧化工藝及降低模量工藝的改進(jìn)后,銅絲鍵合可以做到更牢固,更穩(wěn)定,銅絲材料已成為替代金絲的最佳鍵合材料。
(2)焊接材料。封裝中常用的焊接材料是低熔點(diǎn)的合金,銦箔,銦絲,銦錫合金絲,銦合金箔都是低于200℃的優(yōu)質(zhì)焊接材料。焊接過程中在被焊表面之間形成冶金結(jié)合,起到機(jī)械支撐、熱傳導(dǎo)及電氣連接等作用。
① 錫焊料。目前使用最廣泛的是錫鉛(Sn-Pb)焊料。錫鉛合金的熔點(diǎn)隨成分的變化而變化。63Sn/37Pb 為共晶合金,其熔點(diǎn)為 183℃。共晶錫鉛焊料由于熔點(diǎn)低、對(duì) Cu 和 Ni等金屬有較好的潤(rùn)濕性而得到廣泛的應(yīng)用。
② 無(wú)鉛焊料。一直以來,錫合金作為電子工業(yè)的主要封接材料,在電子部件裝配上占據(jù)主導(dǎo)地位。然而,鉛及鉛化合物屬劇毒物質(zhì),對(duì)人體及牲畜具有極大的毒性,尤其是近年來隨著人們環(huán)保意識(shí)的增強(qiáng)和對(duì)于自身健康的關(guān)注,鉛污染越來越受到人們的重視。銦箔,銦絲,銦錫合金絲,銦合金箔等代表的環(huán)保低熔點(diǎn)合金,目前正備受關(guān)注,已經(jīng)有越來越多的應(yīng)用。