錫膏粘度在封裝中發揮什么作用
錫膏粘度在封裝中發揮什么作用
電子封裝的一個重要流程是芯片固定，也就是需要將芯片與焊盤形成連接。那么需要用到各種方式將芯片固定在焊盤上，然后再回流完成冶金連接。錫膏是一種優秀的連接材料，通過印刷，點膠等工藝沉積在焊盤上，然后通過錫膏自身的粘著力將芯片固定在特定位置。以印刷為例，錫膏需要通過鋼網釋放到焊盤上，因此錫膏的粘度需要特別關注。粘度決定了錫膏能否順利通過鋼網開孔。印刷錫膏粘度范圍大概是100-200Pa.s, 可根據要求進行調整.
圖1. 錫膏印刷示意圖。
在調配錫膏過程中，助焊劑溶劑能夠使錫膏組分均勻分布，同時能起到調節錫膏粘度的作用。溶劑通常使用醇類 (如乙醇，乙二醇)，脂類 (乙酸乙酯) 等制成。由于高溫下溶劑易揮發，固體物質比重會增加，因此在不使用錫膏的時候需要儲存在0-10℃的冷藏柜中。
錫膏是一種剪切變稀的焊接材料，在受到剪切力時粘度會變小。當剪切力消失，粘度恢復正常。因此當使用刮刀進行鋼網印刷的時候，錫膏在通過網孔的時候由于剪切力作用粘度降至最低，錫膏流動性更強，從而使錫膏能夠通過網孔沉積在焊盤上。由于印刷時間通常需要數個小時，在此期間錫膏粘度需要保持穩定。當環境溫度過高時，錫膏助焊劑的溶劑成分會揮發，錫膏會變得發干且粘度下降。粘度下降會導致錫膏加熱過程中難以成型且發生熱坍塌的概率大幅上升。
圖2. 印刷過程錫膏粘度變化。
為了保持良好的粘度，在使用錫膏前需要回溫2-3小時使錫膏溫度與室溫相同，并且需要進行2-5分鐘的攪拌。回溫不充分會導致錫膏吸潮，從而粘度變小。攪拌能夠將焊料合金和助焊劑混合均勻并增加流動性，攪拌后的錫膏能夠減少分層現象，使得粘度分布更均勻。合金焊粉和助焊劑的比例影響錫膏粘度。固定質量下，合金粉末比例越大，錫膏粘度越大，反之則越小。此外，車間溫度需盡量控制在25℃左右且濕度50%RH左右。
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