錫膏粘度在封裝中發(fā)揮什么作用

電子封裝的一個(gè)重要流程是芯片固定，也就是需要將芯片與焊盤(pán)形成連接。那么需要用到各種方式將芯片固定在焊盤(pán)上，然后再回流完成冶金連接。錫膏是一種優(yōu)秀的連接材料，通過(guò)印刷，點(diǎn)膠等工藝沉積在焊盤(pán)上，然后通過(guò)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(guò)鋼網(wǎng)釋放到焊盤(pán)上，因此錫膏的粘度需要特別關(guān)注。粘度決定了錫膏能否順利通過(guò)鋼網(wǎng)開(kāi)孔。印刷錫膏粘度范圍大概是100-200Pa.s, 可根據(jù)要求進(jìn)行調(diào)整.

圖1. 錫膏印刷示意圖。

在調(diào)配錫膏過(guò)程中，助焊劑溶劑能夠使錫膏組分均勻分布，同時(shí)能起到調(diào)節(jié)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(fā)，固體物質(zhì)比重會(huì)增加，因此在不使用錫膏的時(shí)候需要儲(chǔ)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(shí)粘度會(huì)變小。當(dāng)剪切力消失，粘度恢復(fù)正常。因此當(dāng)使用刮刀進(jìn)行鋼網(wǎng)印刷的時(shí)候，錫膏在通過(guò)網(wǎng)孔的時(shí)候由于剪切力作用粘度降至最低，錫膏流動(dòng)性更強(qiáng)，從而使錫膏能夠通過(guò)網(wǎng)孔沉積在焊盤(pán)上。由于印刷時(shí)間通常需要數(shù)個(gè)小時(shí)，在此期間錫膏粘度需要保持穩(wěn)定。當(dāng)環(huán)境溫度過(guò)高時(shí)，錫膏助焊劑的溶劑成分會(huì)揮發(fā)，錫膏會(huì)變得發(fā)干且粘度下降。粘度下降會(huì)導(dǎo)致錫膏加熱過(guò)程中難以成型且發(fā)生熱坍塌的概率大幅上升。

圖2. 印刷過(guò)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(shí)使錫膏溫度與室溫相同，并且需要進(jìn)行2-5分鐘的攪拌?；販夭怀浞謺?huì)導(dǎo)致錫膏吸潮，從而粘度變小。攪拌能夠?qū)⒑噶虾辖鸷椭竸┗旌暇鶆虿⒃黾恿鲃?dòng)性，攪拌后的錫膏能夠減少分層現(xiàn)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(zhì)量下，合金粉末比例越大，錫膏粘度越大，反之則越小。此外，車(chē)間溫度需盡量控制在25℃左右且濕度50%RH左右。