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淺析SMT焊膏質(zhì)量與測試

作者: 時(shí)間:2013-12-26 來(lái)源:網(wǎng)絡(luò ) 收藏
摘要:隨著(zhù)電子封裝向高性能、高密度、微型化的發(fā)展,焊膏材料和技術(shù)顯得極為重要。本文討論了表面安裝技術(shù)(SMT)焊膏的焊粉質(zhì)量、焊劑載體要求以及焊膏的基本性能測試。

關(guān)鍵詞:焊膏、焊粉、焊劑載體

TheQualityandTestingofSolderPasteforSMT

Abstract:Becauseofthedevelopmentofhighdensity,highperformanceandminiaturizationinelectronicpackaging,solderpastematerialandtechnologybecomemoreandmoreimportant.ThispaperdiscussedthequalityofSMTsolderpaste,includingpowderpreparation,fluxvehicleformulationandbasictesting.

Keywords:solderpaste,solderpowder,fluxvehicle

1引言

焊膏是由合金焊粉、焊劑載體等組成的膏狀穩定混合物。在表面安裝技術(shù)中起到粘固元件,促進(jìn)焊料潤濕,清除氧化物、硫化物、微量雜質(zhì)和吸附層,保護表面防止再次氧化,形成牢固的冶金結合等作用。焊膏印刷是SMT的第一道工序,它影響著(zhù)后續的貼片、再流焊、清洗、測試等工藝,并直接決定著(zhù)產(chǎn)品的可靠性。據統計,電子產(chǎn)品72%的缺陷和失效與焊膏相關(guān),因而焊膏的性能對于SMT來(lái)說(shuō)是至關(guān)重要的。隨著(zhù)細間距(FPT)、球柵陣列(BGA)、免清洗(NC)、0201等技術(shù)的迅速發(fā)展,以及有關(guān)法規對某些損害環(huán)境和健康的材料的限制或者禁止,對焊膏的成分與性能要求越來(lái)越高。在市場(chǎng)、環(huán)保、法律因素的約束和推動(dòng)下,國內外的各種組織、科研機構和公司對焊膏的研究與開(kāi)發(fā)日益深入。

2合金焊粉

焊粉的關(guān)鍵性能參數有形狀、尺寸分布和含氧量,而這些又取決于制粉技術(shù)。其制造方法主要有霧化法(如離心霧化、超聲霧化、多級快冷等)和化學(xué)電解沉積兩類(lèi)方法[1]。我們采用了簡(jiǎn)易的流體真空噴霧法,其基本原理是:在真空條件下,用感應加熱熔融Sn63Pb37合金焊料棒,然后將金屬液流用高速高壓的噴射氮氣擊碎而霧化為細小的金屬液滴,然后在冷卻媒質(zhì)中快速冷卻凝固成為粉末,最后進(jìn)行分級和收集。霧化法冷卻速度極快,大幅度減小了合金成分偏析,增加了合金固溶能力,成形粉末均勻細小。由于采用保護氣氛,含氧量低。這種方法還具有球形率高、尺寸分布范圍小、污染小等優(yōu)點(diǎn)。不同方法制備的焊粉形貌如圖1(a)至(e)所示。圖1(a)中焊粉呈疏松多孔的海綿狀,不能使用。焊粉形狀最好是球形或者類(lèi)球形,如圖1(f)[2]。球形焊粉的比表面
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