Y9T167 光学芯片焊点本身的应力
昨天聊了一下光学芯片焊接，如果温度过高会产生较大的内应力，需要考虑各个芯片以及封装基板的热膨胀系数。
末尾聊到，降低焊接温度也可以缓解芯片材料不同导致的内应力。但是考虑低温焊料，是可以缓解芯片的应力，焊点本身会产生新的应力。
芯片要进行电信号互联，咱光模块里常见的就是这些类
金丝键合，用的很多，本质上是在高温也一定压力下，产生金属的键合力，是直接结合，无需中间物料
银胶用的也比较多，优点是便宜，但是不适合激光器等高热量的芯片应用，也不适合高频器件的应用，也不适合高精度光路的芯片焊接工艺。所以MPD用的多一些，低速探测器用的多一些，这些都是很大的光学孔径，低速，且探测器热量不高的场合。
使用钎料是最为常见的焊接工艺，PCB里边的锡膏，BGA上边的锡球，激光器金锡共晶焊料等等。都是钎焊，利用一种焊料，加热熔融把需要焊接的两类金属有效结合。
钎料，有一个液化过程，所以既需要高温来融化焊料，也需要考虑熔融金属的横向坍塌。
咱的激光器金锡共晶，这个金锡材料就是典型的纤料，所以很多结构中有设计焊料熔融坍塌后的光路影响程度，以及各种补救措施。
今年也有很多厂家提到银锡低温焊料，这就回到昨天的话题了，低温焊料有助于降低焊接温度，保护激光器芯片，硅光集成芯片等等，金锡共晶的焊接温度278℃，银锡共晶的焊接温度221℃，属于低温焊料。
银锡焊料最大的难点在于控制焊点本身的内应力
银和锡的配比，如果不合适，就无法产生共晶，而是形成包晶等不希望出现的合金状态。但是银锡共晶配比刚好容易出现一个焊接间接产生，块状的大膨胀系数的产物。
另外，焊料熔融后需要降温冷却，冷却的速度不同，银锡也会在块状与线状之间产生差异，焊点出现不同的膨胀系数的合金层。
烧结工艺，也是最近这几年高频高热光学器件所青睐的工艺，所谓烧结，以前写过几篇，是金属固态与固态的结合，由于不存在焊料/钎料的液化过程，非常适合高频芯片，因为高频芯片的信号线与GND回流路径与电磁波波长有关系，高频信号是短波长，需要很近的回路距离才行。
烧结，是同一个材料的固体结合，金银铜是高频材料，这些材料的热导率都很高，避免使用一些热导率不太好的材料比如锡，各种锡基合金的导热率其实没有金、银、铜那么好。这是附带的优势。
之前写过的一个表格。
2022合集写激光器与薄膜铌酸锂的组装工艺，也提到一个金金热压焊的烧结工艺，与上图的银烧结工艺，思路是一样的。
这个工艺的难点在于如何有效的控制烧结的温度、压力和时间，这三者温度过高，压力过大或者烧结时间过长，都会引起芯片的可靠性风险。
对于高频芯片，焊盘间距从早前的几百微米，逐步降低到几十微米，对于高密度封装的芯片，热密度增大，需要考虑各个工艺流程中的应力，今天是昨天的续集，昨天是芯片焊接应力导致的翘曲考虑，今天是焊接工艺对性能的影响。
