平行缝焊工艺抗盐雾腐蚀技术研究
平行缝焊封盖集成电路在潮湿、盐雾等各种恶劣环境下出现的焊边锈蚀,是影响集成电路长期可靠性的重要隐患。解决集成电路封装金属部分的盐雾腐蚀问题是目前高可靠封装领域的重要课题。
针对单片陶瓷-金属封装集成电路抗盐雾产品,目前普遍采用金锡合金焊料(Au80Sn20)熔封封盖方式。这种封盖工艺不会破坏外壳表面的保护镀层,只要外壳封盖前能通过盐雾考核,则产品也可满足抗盐雾要求。但熔封工艺在封盖时需要对器件进行整体加热,器件承受的温度至少要大于Au80Sn20焊料的玻璃相转换温度280℃,因为这一温度下会造成粘结电路芯片剪切强度失效以及水汽含量超标。采用平行缝焊工艺进行抗盐雾腐蚀电路封装,可以有效控制管壳整体温升,降低内腔杂质气氛排放和生产成本,提升产品封装质量与可靠性,满足大腔体全金属混合电路及粘结芯片的封装要求。
2·盐雾腐蚀机理分析
平行缝焊集成电路盐雾试验出现的锈蚀主要为盖板焊边腐蚀,其产生原因主要是盖板缝焊后焊边保护镀层损伤使基材暴露在盐溶液环境下,形成原电池腐蚀。通常,盖板使用的基材为可伐合金,它由铁(53%)、镍(29%)、钴(17%)以及其他微量元素组成。由于合金本身含铁量较高,不能抵抗盐雾腐蚀,因此须在表面加保护镀层来提高防腐蚀能力。图1所示为平行缝焊盖板材料结构。
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