GaAs功率芯片微组装关键技术研究

GaAs功率芯片在相控阵雷达、微波通讯系统等领域中发挥着重要的作用,其微组装工艺的可靠性决定了功率器件的性能,而GaAs裸芯片与载体的共晶焊接是微组装的关键技术。研究了载体表面镀Au层厚度、焊前预处理和工艺参数对Au80Sn20共晶焊接可靠性的影响规律和焊接机理,实现了GaAs功率芯片微组装技术的工程应用。研究结果显示,随着载体表面镀Au层厚度的增加,共晶焊接接头的剪切强度呈现先增大后减小的趋势。当镀Au层厚度为3μm时,其剪切强度可达77.4N。在摩擦时间由5s增加到15s的过程中,共晶焊接接头的剪切强度呈现逐渐增大的趋势,空洞率呈现逐渐降低的趋势。在摩擦幅度由0.1mm增加到0.4mm的过程中,共晶焊接接头的剪切强度呈现先增大后减小的趋势,空洞率呈现降低的趋势。载体和焊料片的表面状态对共晶焊接的润湿性和铺展能力有着重要的影响,采用超声+等离子清洗的方式,可获得剪切强度为70.4N、空洞率为4%、焊料润湿比为95%的共晶焊接接头。