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錫膏合金比例對(duì)焊接凸點(diǎn)的影響

jf_17722107 ? 來源:jf_17722107 ? 作者:jf_17722107 ? 2024-01-22 10:04 ? 次閱讀

隨著I/O數(shù)量的增加,對(duì)具有更高性能的微小電子設(shè)備的高需求使得集成電路 (IC) 更加復(fù)雜,封裝技術(shù)也更迎來變革。隨著元件尺寸的減小,IC芯片與焊盤或印刷電路板的互連結(jié)構(gòu)需要用到焊料凸點(diǎn)陣列,從而減小凸點(diǎn)間距和尺寸。無鉛錫膏在封裝中大量使用,目前在焊接凸點(diǎn)工藝中是不可或缺的材料。主流無鉛錫膏包括了錫銀銅和錫鉍錫膏。無鉛焊料的特性會(huì)受到配方的影響,例如助焊劑和合金比例,進(jìn)而影響凸點(diǎn)的效果。

錫膏一般是由合金顆粒、助焊劑介質(zhì)和附加溶劑組成。不同的比例代表著不同的配方。Son et al. (2018)使用了不同配方的SAC305錫膏進(jìn)行反向膠印測試,通過輥毯將錫膏印刷在焊盤上制成凸點(diǎn)。測試錫膏成分如圖1所示。

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圖1. 測試錫膏的成分比例。


錫膏合金顆粒比例對(duì)凸點(diǎn)外觀和粘度性質(zhì)有著很大的影響。如圖2所示,79wt%合金顆粒的錫膏印刷得到的凸點(diǎn)形狀不均勻且頂部粗糙,焊接性差。隨著合金含量增加到85wt%,印刷凸點(diǎn)的厚度逐漸增加。凸點(diǎn)呈均勻的半球形并且頂面更光滑。此外,在合金成分達(dá)到87wt%的時(shí)候才能觀察到明顯的剪切變稀特性,該特性很大程度決定了錫膏能夠順利通過印刷鋼網(wǎng)網(wǎng)孔。從圖3可知,隨著焊料合金成分上升,凸點(diǎn)電阻顯著下降而剪切強(qiáng)度迅速上升,意味著焊點(diǎn)的導(dǎo)電性和機(jī)械性能得到了大幅度提升。

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圖2. 印刷錫膏凸點(diǎn)3D圖像和粘度變化圖,(a)合金79wt%, (b)合金91wt%, (c)合金83wt%, (d)合金85wt%, (e)粘度變化(Son et al., 2018)。

圖3. SAC305錫膏電阻和剪切強(qiáng)度 (Son et al., 2018)。

當(dāng)然,合金成分比例需要根據(jù)工藝進(jìn)行調(diào)整。過高的比例容易使錫膏潤濕性差,從而焊接效果降低。深圳市福英達(dá)致力于生成優(yōu)質(zhì)的無鉛超微錫膏,產(chǎn)品適用于各種工藝,例如印刷,點(diǎn)膠等。錫膏流變性良好,焊接后焊點(diǎn)可靠性強(qiáng)。歡迎咨詢了解。

參考文獻(xiàn)
Son, M.J., Kim, M., Lee, T.M., Kim, J., Lee, H.J., & Kim, I. (2018), “Mechanical and electrical properties of reverse-offset printed Sn-Ag-Cu solder bumps”, Journal of Material Processing Technology, vol.259, pp.126-133.


審核編輯 黃宇

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