Припої нового покоління на основі галію: регульована дифузія та прискорене тверднення за допомогою залізо-нікелевих сплавів

Abstract

У роботі досліджено способи вдосконалення низькотемпературних припоїв на базі галію за допомогою додавання залізо-нікелевих наповнювачів. Зростання попиту на технології складання без значного нагрівання (електроніка, гнучкі схеми, мікросенсори) стикаються з обмеженнями галієвих матеріалів: їх агресивну взаємодію з металами, погіршення змочуваності через оксидні плівки й надто повільне затвердіння за кімнатної температури. У процесі експериментів вивчено взаємодію рідкого галію та олова з чистими Fe, Ni, а також сплавами 36Н та 50Н. Виявлено, що в системах із галієм швидкість реакційної дифузії значно перевищує аналогічні показники для олов’яних систем. Продемонстровано, що підбір співвідношення Fe/Ni у наповнювачі дає змогу ефективно керувати кінетикою утворення інтерметалідів: сплави з підвищеним вмістом нікелю прискорюють затвердіння пасти, тоді як знижений вміст Ni сприяє стабілізації структури й підвищенню експлуатаційної надійності. Досягнуті результати відкривають перспективи створення керованих функціональних галієвих паст для сучасної мікро- й наноелектроніки.