?錫膏的助焊劑成分有什么作用?
錫膏的助焊劑成分有什么作用?
錫膏是封裝行業(yè)不可或缺的材料之一，能夠起到連接芯片焊盤并形成電互通的作用。錫膏的配方需要根據(jù)封裝廠家的回流焊接溫度，粘度需求，黏著力大小，抗拉強(qiáng)度等指標(biāo)要求來(lái)進(jìn)行制定，從而滿足不同的封裝場(chǎng)合。不論配方如何變化，總體而言錫膏最基本的配方就是合金焊粉和助焊劑。
1. 什么是助焊劑
助焊劑是制作錫膏極其重要的一種成分。錫膏合金粉末與助焊劑按比例混合后可制成錫膏。封裝業(yè)界使用的錫膏的助焊劑常常采用松香制成（也可稱為助焊膏），并加入適量的活化劑，表面活性劑，觸變劑和溶劑等?；钚詣┮杂袡C(jī)酸為主。表面活性劑通常是烷烴。溶劑的作用是將各組分均勻混合。松香對(duì)高溫并不耐熱，在300℃左右就會(huì)被分解，因此當(dāng)回流溫度過(guò)高時(shí)，生成的焊點(diǎn)會(huì)出現(xiàn)發(fā)黑的現(xiàn)象。
還有一種助焊劑不使用松香，而是使用環(huán)氧樹(shù)脂作為助焊劑基材，福英達(dá)稱之這種助焊膠。環(huán)氧樹(shù)脂在回流后會(huì)固化能夠形成熱固膠，起到包裹焊點(diǎn)增強(qiáng)焊點(diǎn)強(qiáng)度，減少外界電流干擾的作用。在MiniLED封裝中環(huán)氧樹(shù)脂錫膏/錫膠的應(yīng)用頗具前景，能夠?qū)Υ嗳醯腖ED芯片提供優(yōu)異的焊接性能。
2. 助焊劑的作用
2.1 去除母材氧化層
助焊膏/助焊膠對(duì)改善錫膏的可焊性起到至關(guān)重要的作用。銅是非常適用于焊接的金屬，但由于焊接母材上的銅是裸露的，容易受到氧化且難以使用清洗劑除去。氧化層像一個(gè)屏障一樣，會(huì)導(dǎo)致錫膏難以潤(rùn)濕焊盤。因此在焊接時(shí)需要將氧化膜除去。助焊劑中的活性有機(jī)酸，氫氣, 無(wú)機(jī)鹽，有機(jī)鹵化物等成分能夠在母材上與氧化物發(fā)生還原反應(yīng)，使氧化物被分解。助焊劑還可以在后續(xù)的回流焊接過(guò)程中持續(xù)保護(hù)焊點(diǎn)不受氧化。但是需要注意的是活性太強(qiáng)的助焊劑焊后殘留可能更多，增加清洗難度。
氫氣還原: MxOy +yH2 = xM+yH2O (1)
有機(jī)酸還原: CuO+2RCOOH = Cu(RCOO)2+H2O (1)
Cu(RCCO)2+H2+M = 2RCOOH+M—Cu (2)
2.2 改變母材表面張力
表面張力大小決定了錫膏對(duì)焊盤的潤(rùn)濕性。由于錫膏液態(tài)下存在表面張力，如果張力過(guò)大，則錫膏在固化后收縮成球狀而無(wú)法完全覆蓋焊盤，形成的焊點(diǎn)形狀不良，可靠性差且容易脫落。焊盤上如果有雜質(zhì)同樣影響潤(rùn)濕性。助焊劑中的表面活性劑成分有著親水端和疏水端結(jié)構(gòu)，能夠改變錫膏在焊接母材的表面張力。當(dāng)表面張力減小時(shí)，錫膏能夠順利流動(dòng)并在母材上鋪展開(kāi)。一般焊點(diǎn)潤(rùn)濕角度為30-45°。
表面活性劑在焊接過(guò)程中應(yīng)該及時(shí)揮發(fā)。焊接后不應(yīng)留下活性劑殘留物，否則會(huì)持續(xù)的對(duì)焊盤產(chǎn)生腐蝕作用。此外有機(jī)酸往往帶有極性官能團(tuán)，容易與與環(huán)境中的水分結(jié)合并生成酸性溶液，因此會(huì)對(duì)PCB起到腐蝕效果。關(guān)于助焊劑的腐蝕性相關(guān)知識(shí)可閱讀“助焊劑殘留物腐蝕性機(jī)理分析(1)”和“助焊劑殘留物腐蝕性機(jī)理分析(2)”。
2.3 服役錫膏適當(dāng)粘度
助焊劑的溶劑成分能夠起到調(diào)節(jié)錫膏粘度的作用，適當(dāng)?shù)恼扯扔欣谟∷r(shí)通過(guò)鋼網(wǎng)開(kāi)孔。印刷錫膏的粘度根據(jù)需求一般控制在100-200Pa.s左右。但是錫膏的助焊成分中的溶劑暴露在空氣中易揮發(fā)。在鋼網(wǎng)上放置數(shù)小時(shí)便會(huì)出現(xiàn)錫膏粘度增大的問(wèn)題，因此為了保證粘度穩(wěn)定，建議減少錫膏的板上時(shí)間。如果板上時(shí)間難以降低，需要控制錫膏量，爭(zhēng)取一次性將其用完，盡可能減少錫膏回收和二次使用。
深圳市福英達(dá)工業(yè)技術(shù)有限公司是一家全球領(lǐng)先的微電子與半導(dǎo)體封裝材料方案提供商。福英達(dá)超微錫膏/錫膠 (T6以上)等產(chǎn)品潤(rùn)濕效果好，粉末顆粒均勻，焊后可靠性強(qiáng)。對(duì)于客戶不同的參數(shù)需求，福英達(dá)可調(diào)整助焊膏/助焊膠配方，使其滿足客戶使用需求。歡迎進(jìn)入官網(wǎng)了解更多信息。
返回列表
