?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封裝廠家的回流焊接溫度，粘度需求，黏著力大小，抗拉強度等指標要求來進行制定，從而滿足不同的封裝場合。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。活性劑以有機酸為主。表面活性劑通常是烷烴。溶劑的作用是將各組分均勻混合。松香對高溫并不耐熱，在300℃左右就會被分解，因此當回流溫度過高時，生成的焊點會出現發黑的現象。
還有一種助焊劑不使用松香，而是使用環氧樹脂作為助焊劑基材，福英達稱之這種助焊膠。環氧樹脂在回流后會固化能夠形成熱固膠，起到包裹焊點增強焊點強度，減少外界電流干擾的作用。在MiniLED封裝中環氧樹脂錫膏/錫膠的應用頗具前景，能夠對脆弱的LED芯片提供優異的焊接性能。
2. 助焊劑的作用
2.1 去除母材氧化層
助焊膏/助焊膠對改善錫膏的可焊性起到至關重要的作用。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。氧化層像一個屏障一樣，會導致錫膏難以潤濕焊盤。因此在焊接時需要將氧化膜除去。助焊劑中的活性有機酸，氫氣, 無機鹽，有機鹵化物等成分能夠在母材上與氧化物發生還原反應，使氧化物被分解。助焊劑還可以在后續的回流焊接過程中持續保護焊點不受氧化。但是需要注意的是活性太強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焊盤的潤濕性。由于錫膏液態下存在表面張力，如果張力過大，則錫膏在固化后收縮成球狀而無法完全覆蓋焊盤，形成的焊點形狀不良，可靠性差且容易脫落。焊盤上如果有雜質同樣影響潤濕性。助焊劑中的表面活性劑成分有著親水端和疏水端結構，能夠改變錫膏在焊接母材的表面張力。當表面張力減小時，錫膏能夠順利流動并在母材上鋪展開。一般焊點潤濕角度為30-45°。
表面活性劑在焊接過程中應該及時揮發。焊接后不應留下活性劑殘留物，否則會持續的對焊盤產生腐蝕作用。此外有機酸往往帶有極性官能團，容易與與環境中的水分結合并生成酸性溶液，因此會對PCB起到腐蝕效果。關于助焊劑的腐蝕性相關知識可閱讀“助焊劑殘留物腐蝕性機理分析(1)”和“助焊劑殘留物腐蝕性機理分析(2)”。
2.3 服役錫膏適當粘度
助焊劑的溶劑成分能夠起到調節錫膏粘度的作用，適當的粘度有利于印刷時通過鋼網開孔。印刷錫膏的粘度根據需求一般控制在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。在鋼網上放置數小時便會出現錫膏粘度增大的問題，因此為了保證粘度穩定，建議減少錫膏的板上時間。如果板上時間難以降低，需要控制錫膏量，爭取一次性將其用完，盡可能減少錫膏回收和二次使用。
深圳市福英達工業技術有限公司是一家全球領先的微電子與半導體封裝材料方案提供商。福英達超微錫膏/錫膠 (T6以上)等產品潤濕效果好，粉末顆粒均勻，焊后可靠性強。對于客戶不同的參數需求，福英達可調整助焊膏/助焊膠配方，使其滿足客戶使用需求。歡迎進入官網了解更多信息。
返回列表
