保温时间对GaAs功率芯片钎缝组织及性能的影响

摘要

GaAs芯片的使用性能受其散热效果决定,而散热主要依靠散热垫块与芯片连接的钎缝来决定。为增加钎缝的散热效果和基体结合强度,文中分别在芯片层利用物理气相沉积方法沉积Pd和Au膜,而在Cu/Mo/Cu散热垫块上沉积Ni和Au膜,采用AuSn20共晶钎料,研究保温时间对钎焊缝组织和界面结合性能影响。研究结果表明:共晶结构主要由15~20μm厚的合金层和0.5~3μm厚的IMC层构成。随着保温时间延长,合金中Sn元素会逐渐被IMC层消耗,合金成分往富Au的(L+ζ′)相区迁移,相比例增加,保温时间超过60 s后, IMC层厚度超过3.9μm,剪切力快速减小至89.67 N。