[转载]共晶焊方法【焊接工艺与测试】 [复制链接]

目前常用的共晶焊的方祛有以下两种：
  1．手工焊接法：即用镊子钳住硅芯片，使其与加热的局部镀金底座作相对运动，去除接触面上的氧化物，使金—硅迅速共熔。其优点是装置简单、操作方便、灵活性大，适用各种不同尺寸的芯片。缺点是焊接精度和一致性差．芯片表面易被镊子划伤。
  2．超声擦动焊接法：其装置与超声压焊机相仿。焊刀将硷芯片吸住．在—定压力下，以45—60kHz的超声频率与加热的镀金底座作相对擦动消除接触处的氧化物，使金-硅迅速共溶．焊刀一般采用传递机械能损失小和耐磨、耐高温性好的碳化钨硬质合金材料。这种焊接方法的优点是焊接一致性好，焊接速度快(小于0.5s)，位置准确。特别适合中小功率器件的硅芯片与底座焊接。
  尺寸较大〔如2×2Mm2以上)的芯片最好用机械或电磁振动，所需的时间和振幅也要大—些。
  影响焊接质量的因素有：温度、压力、焊接时间、擦动频串和幅度。此外，还有金层的厚度和金层的质量、硅片背面的氧化程度等等。一般从外观上来看，要求镀金层表面结晶致密呈金的本色，无发红现象，加热后不得变色。当金层疏松或过薄，焊接加热过程中不会发红，甚至发灰，就不能焊牢。对l×1mm2的硅芯片，需要有2微米以上的致密镀金层才能获得可靠的焊接。如果镀金层较薄(1微米)时，可预先在硅芯片背面蒸发—层金来弥补。随着硅芯片面积的增大，金层的厚度要相应增加。
  为了对处于室温的硅芯片在焊接时焊区的热量损失及底座的热容量进行补偿，焊接温度要高于合金熔点，一般为410土10℃。
  当焊接较大面积的芯片时，为防止焊区温度下降过多和缩短焊接时间，可对焊刀加热，一般焊刀的温度在300℃以下。
  为了提高焊接质量，整个焊接过程可置于氢氮混合保护气氛中进行，一般混合气体的比例为：H2：N2＝15％，85％，流量为每分钟不超过1公升。