高功率二極管激光器Au80Sn20焊料制備及焊接工藝研究.pdf

1、焊料是高功率二極管激光器焊接時用來填充連接處間隙使芯片與熱沉牢固結(jié)合的填充材料。焊料的可焊性、熔點、強(qiáng)度及楊氏模量、熱膨脹系數(shù)、熱疲勞、蠕變性能等均可影響焊料連接的質(zhì)量，所以選擇合適的焊料是獲得可靠封裝和連接的關(guān)鍵之一，Au80Sn20合金焊料是一種廣泛應(yīng)用于光電子封裝和高可靠性軍用電子器件焊接的貴金屬焊料，Au80Sn20合金焊料本身強(qiáng)度高，抗氧化性能好，抗熱疲勞和蠕變性能優(yōu)良，熔點低，流動性好，這些優(yōu)點使得其成為高功率二極管激光器封

2、裝的最佳焊料之一。
　　本文從高功率DL的封裝技術(shù)和熱特性兩方面展開，針對高功率DL的材料和結(jié)構(gòu)特點，設(shè)計并實驗解決了Au80Sn20合金焊料的制備與焊接工藝。主要研究內(nèi)容如下:
　　(1)介紹了高功率DL封裝的關(guān)鍵技術(shù)，分析了單元二極管激光器的封裝結(jié)構(gòu)，確定了用Cu10W90作為DL芯片與銅熱沉間熱膨脹匹配的過渡次熱沉，Au80Sn20合金作為焊料的封裝結(jié)構(gòu)，研究了高功率DL的熱特性。
　　(2)從基本理論出發(fā)結(jié)合現(xiàn)

3、有的實驗條件，采用磁控濺射單靶和雙靶分層濺射的方法制備了Au80Sn20合金焊料，重點分析了兩種工藝的技術(shù)路線以及對工藝參數(shù)的確定，研究了Au80Sn20合金氧化動力學(xué)，改進(jìn)了焊料制備工藝。最后進(jìn)行了實驗及分析，通過實驗數(shù)據(jù)可以得出，無論是Au80Sn20合金靶還是Au靶和Sn靶進(jìn)行雙靶分層濺射鍍膜都可以制備Au80Sn20合金焊料，其制備的Au80Sn20合金焊料表面均勻無明顯缺陷，結(jié)構(gòu)致密;成分與理論成分接近;熔點與理論熔點接近。<

4、br>　　(3)完善Au80Sn20合金焊料磁控濺射工藝，通過磁控濺射制備的Au80Sn20合金焊料焊接標(biāo)準(zhǔn)的高功率二極管激光器巴條，研究了不同因素對焊接質(zhì)量的影響，優(yōu)化焊接工藝，確定焊接曲線，并對焊接的DL芯片的焊接質(zhì)量進(jìn)行了測試。通過實驗數(shù)據(jù)得出，無論是Au80Sn20合金靶還是Au靶和Sn靶進(jìn)行雙靶分層濺射鍍膜都可以焊接二極管激光器，其焊接強(qiáng)度大，空洞小。
　　(4)采用進(jìn)口沉積和我們制備的Au80Sn20合金焊料焊接連續(xù)1