Проволока ЗлМ98: золотомишьяковая проволока для прецизионных полупроводниковых соединений
Проволока марки ЗлМ98 — продукт порошковой металлургии на основе золота с регламентированной лигатурой мышьяка. В маркировке «Зл» обозначает золото, «М» — мышьяк, «98» — массовую долю основного металла в процентах. Остаток приходится на мышьяк (порядка 0,5–1,5 %) и контролируемые примеси. Материал выпускается в виде микропроволоки диаметром от 18 до 50 мкм и применяется там, где требуется сочетание высокой электропроводности, стойкости к электромиграции и стабильной температуры плавления эвтектики.
В отличие от чистого золота (99,99 %), легирование мышьяком подавляет рост зерна в зоне термического влияния и препятствует образованию «фиолетовой чумы» — хрупких интерметаллидов AuAl при контакте с алюминиевыми контактными площадками. Это критично для изделий, работающих при повышенных температурах и циклических термонагрузках.
Технические характеристики
| Параметр | Значение | Единица | Метод контроля | Условия |
|---|---|---|---|---|
| Массовая доля Au | 98,0–99,0 | % | спектральный анализ | исходная партия |
| Диаметр | 18–50 | мкм | лазерный микрометр | 3 % допуск |
| Предел прочности | 180–320 | МПа | растяжение | после отжига |
| Относительное удлинение | 2–8 | % | растяжение | на базе 10 мм |
| Удельное сопротивление | 0,024–0,028 | Оммм/м | четырёхзондовый | 20 C |
| Температура эвтектики Au–As | около 363 | C | ДСК | атмосфера N |
Области применения
- Внутренние соединения кристаллов в корпусах типа QFN, BGA, CSP на сборочных линиях микроэлектроники.
- Термозвуковая микросварка шариком (ball bonding) на установках K&S, ASM, Shinkawa при температуре столика 150–180 C.
- Гибридные интегральные схемы и СВЧ-модули, где требуется низкое переходное сопротивление контакта.
- Датчики давления и температуры в автомобильной электронике с ресурсом свыше 1000 термоциклов.
- Оптоэлектронные сборки: лазерные диоды, фотоприёмники, светодиодные матрицы повышенной мощности.
- Космические и авиационные приборы, работающие в диапазоне –60…+150 C.
Технологические особенности
Проволока ЗлМ98 поставляется на катушках с намоткой, исключающей перехлёст и остаточную деформацию. Ключевое требование — стабильность диаметра по длине и отсутствие поверхностных дефектов, приводящих к обрыву при разварке. Свободный шарик формируется электрическим разрядом (EFO) при токе 30–60 мА и длительности 0,5–2 мс; легирование мышьяком обеспечивает сферичность и отсутствие окисной плёнки.
При хранении материал требует герметичной упаковки в среде инертного газа или вакуума: золото не окисляется, но адсорбированные органические загрязнения ухудшают адгезию шарика к алюминиевой металлизации. Срок годности в заводской таре — до 12 месяцев при температуре 5–25 C и влажности не выше 60 %.
Вопросы и ответы
Чем проволока ЗлМ98 отличается от чистого золота Au 99,99?
Мышьяк в составе тормозит рекристаллизацию и рост зерна в зоне сварного соединения, что повышает стойкость к термоциклированию и снижает риск образования хрупких интерметаллидов с алюминием.
Для каких методов сварки пригодна проволока ЗлМ98?
Материал рассчитан на термозвуковую сварку шариком и клином. Диаметр 18–25 мкм применяют для тонких соединений, 30–50 мкм — для силовых выводов и толстых алюминиевых дорожек.
Какая температура плавления у эвтектики золото–мышьяк?
Эвтектика Au–As плавится при температуре около 363 C, что ниже точки плавления чистого золота (1064 C) и обеспечивает формирование стабильного шарика при EFO.
Как хранить проволоку ЗлМ98?
В герметичной упаковке с инертным газом при 5–25 C и влажности до 60 %. Вскрытую катушку используют в течение ограниченного времени, чтобы исключить адсорбцию загрязнений.
