制備精細(xì)焊粉的方法有多種,以下介紹五種常用的方法:
一、氣體霧化法
原理:
利用高速氣流將流經(jīng)噴嘴的熔融液體打散,霧化成細(xì)小的液滴。
液滴在沉降過程中冷卻凝固,形成粉末顆粒,經(jīng)過分選得到超微錫粉。
特點(diǎn):
粉碎效率高,產(chǎn)量大。
產(chǎn)品多為橢圓形,表面粗糙,含氧量高,粉體粒度分布寬。
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衛(wèi)星球粘帶嚴(yán)重,粒度分選難度大。
二、離心霧化法
原理:
利用轉(zhuǎn)盤的高速旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生的離心力,將熔融金屬液滴甩出并霧化成粉末,經(jīng)冷卻凝固分選后得到超微錫粉。
特點(diǎn):
產(chǎn)品球形度好,氧化度小,粒度容易控制。
氣氛相對(duì)容易控制。
設(shè)備轉(zhuǎn)速高,對(duì)電機(jī)的耐熱、耐磨要求高。
設(shè)備成本相對(duì)較高。
受高速電機(jī)的限制,粉末粒徑主要集中在10-50um,超微錫粉的收獲率低。
三、超聲波霧化法
原理:
利用超聲的振動(dòng)和空化效應(yīng),將熔融的金屬液滴在超聲換能器上霧化成細(xì)小的液滴。液滴在空氣中冷卻凝固,形成球形的粉末顆粒。
特點(diǎn):
1粉末顆粒形貌和尺寸可控,高度球形,粒度均勻,分布窄。
2粉末顆粒純度和氧含量較低。
3設(shè)備和工藝簡(jiǎn)單,操作方便,產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定可控。
4能量消耗小,利用率高,成本低,環(huán)保節(jié)能。
5受超聲功率限制,超微粉末收獲率低,產(chǎn)量小,產(chǎn)能可能無法滿足大規(guī)模市場(chǎng)需求。
四、傳統(tǒng)的熔融分散法
步驟概述:
1將焊料合金在耐高溫的植物油和/或動(dòng)物油中熔融。
2將熔體送入溫度高于液相線溫度至少20℃的另一預(yù)置油中。
3進(jìn)行攪拌,并通過轉(zhuǎn)子和定子對(duì)熔體進(jìn)行多次剪切處理,形成由焊珠和油組成的分散體。
4借助后續(xù)的沉淀作用從分散體中分離出焊珠。
特點(diǎn):
該方法能夠有效地精煉和均勻分散合金成分,并去除不希望的反應(yīng)產(chǎn)物,如氧化物和熔渣。
適用于制備具有特定直徑范圍(如2.5至45μm)的精細(xì)焊粉。
五、液相成型制備技術(shù)
原理:
結(jié)合剪切乳化和超聲空化效應(yīng)原理,利用液相成型技術(shù)制備精細(xì)焊粉。
特點(diǎn):
1可制備T6以上超微焊粉。
2粉末形態(tài)良好,粒度均勻可控,氧含量低。
3解決了超聲霧化工藝產(chǎn)量低的問題,已實(shí)現(xiàn)大規(guī)模批量生產(chǎn)。
福英達(dá)采用的就是液相成型制粉技術(shù),該技術(shù)制作的精細(xì)焊粉具有以下優(yōu)點(diǎn):
1.粒徑細(xì)且分布均勻:由于采用了先進(jìn)的超微液相成型技術(shù),無需進(jìn)行后端分選,超微錫粉的粒度分布均勻,使得其物理和化學(xué)性能更加穩(wěn)定。
2.氧化膜薄而致密:超微錫粉的粒徑減小,直接導(dǎo)致其比表面積顯著增加,只有控制氧化膜的尺寸和致密度才能保證超微焊粉的性能。
3.球形度好:超微焊粉是由微細(xì)的金屬液滴在高溫液體介質(zhì)中凝固而成,在液滴表面能的驅(qū)動(dòng)下,微細(xì)液滴以最小的表面張力凝固成真圓度球形,
實(shí)現(xiàn)更低的表面積,后端無分選工序,杜絕粉體表面損傷,更低的氧含量,穩(wěn)定性更好。
4.粒徑小和均勻性好:由于粒徑小,能夠以更多的錫膏量以及更小的體積實(shí)現(xiàn)錫膏的轉(zhuǎn)印,實(shí)現(xiàn)不同尺寸的焊點(diǎn),滿足不同焊點(diǎn)大小的需要。
5.提高導(dǎo)電和導(dǎo)熱性能:具有較低的氧含量超微焊粉匹配合適的助焊劑,實(shí)現(xiàn)良好的潤(rùn)濕焊接,產(chǎn)生IMC冶金連接,保障了其在電子封裝、焊接等
領(lǐng)域的高導(dǎo)電和導(dǎo)熱性能。
6.易于加工和應(yīng)用:由超微焊粉制備的超微錫膏具有良好的流動(dòng)性和分散性,工藝窗口廣,從而改善加工性能和產(chǎn)品質(zhì)量。
7.環(huán)保節(jié)能:采用先進(jìn)的分散成型技術(shù)和設(shè)備,大大提高了超微焊粉的收獲率,能夠?qū)崿F(xiàn)低能耗、低排放的生產(chǎn)。
8.穩(wěn)定性好:由于其特殊的制備工藝和表面處理方式,對(duì)粉末進(jìn)行Coating工藝,具有更好的抗氧化性和穩(wěn)定性。
正是因?yàn)橛辛诉@項(xiàng)制粉技術(shù),所配制的福英達(dá)錫膏在微光電,SIP集成封裝,半導(dǎo)體封裝等領(lǐng)域均有廣泛的應(yīng)用,并得到了業(yè)界的一致好評(píng)。