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久田錫膏針對難上錫焊接焊接性強

久田錫膏針對難上錫焊接焊接性強

  • 詳情說明

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隨著電子行業小型化多功能化發展的趨勢,越來越多的多功能,體積小的元件應用于在各種產品上,例如 QFN 元件和 LGA 元件。

QFN 是一種無引腳封裝,呈正方形或矩形,封裝底部中央位置有一個大面積裸露焊盤用來導熱,通過大焊盤的封裝外圍四周焊盤導電實現電氣連結。由于無引腳,貼裝占有面積比 QFP小,高度 比 QFP 低,加上杰出的電性能和熱性能,這種封裝越來越多地應用于在電子行業。QFN 封裝具有優異的熱性能,主要是因為封裝底部有大面積散熱焊盤,為了能有效地將熱量

從芯片傳導到 PCB 上,PCB 底部必須設計與之相對應的散熱焊盤以及散熱過孔,散熱焊盤提供了可靠的焊接面積,過孔提供了散熱途徑。因而,當芯片底部的暴露焊盤和 PCB 上的熱焊盤進行焊接時,由于熱過孔和大尺寸焊盤上錫膏中的氣體將會向外溢出,產生一定的氣體孔,對于 smt 工藝而言,會產生較大的空洞,要想消除這些氣孔幾乎是不可能的,只有將

氣孔減小到最低量。

LGA(land grid array)即在底面制作有陣列狀態坦電極觸點的封裝,它的外形與 BGA 元件非常相似,由于它的焊盤尺寸比 BGA 球直徑大 2~3 倍左右,在空洞方面同樣也很難控制。并且

它與 QFN 元件一樣,業界還沒有制定相關的工藝標準,這在一定程度上對電子加工行業造成了困擾。

本文通過大量實驗從鋼網優化,爐溫優化以及預成型焊片來尋找空洞的解決方案。久田錫膏針對難上錫焊接焊接性強, 實驗設計在實驗中所采用的 PCB 為板厚 1.6mm 的鎳金板, 上的 QNF 散熱焊盤上共有 22 個過孔;PCB如圖示 1。QFN 采用 Sn 進行表面處理,四周引腳共有 48 個,每個焊盤直徑為 0.28mm,間距為 0.5mm,散熱焊盤尺寸為 4.1*4.1mm。如圖示 2.圖 1,PCB 板上的 QFN 焊盤實驗 1---對比兩款不同的錫膏

圖 2,實驗所用的 QFN 元件在實驗中,為了對比不同的錫膏對空洞的影響,我們采用了兩種錫膏,一款來自日系錫膏 A,

一款為美系錫膏 B,均為業界最為知名的錫膏公司。錫膏合金為 SAC305 的 4 號粉錫膏,鋼網厚度為 4mil,QFN 散熱焊盤采用 1:1 的方形開孔,對比空洞結果如下圖所示,發現兩款

錫膏在 QFN 上均表現出較大的空洞,這可能由于散熱焊盤較大,錫膏覆蓋了整個焊盤,影響了助焊劑的出氣以及過孔產生的氣體沒辦法排出氣,造成較大的空洞,即使采用很好的錫

膏的無濟于事。錫膏 A(空洞率 35.7%)實驗 2---采用不同的回流曲線久田錫膏針對難上錫焊接焊接性強,錫膏 B(空洞率 37.2%)考慮到助焊劑在回流時揮發會產生大量的氣體,在實驗中,我們采用了典型的線性式曲線和馬鞍式平臺曲線,通過回流我們發現,采用線性的曲線,它們的空洞率都在 35%~45 之間。大的空洞較明顯,相對于平臺式曲線,它的空洞數量較少。而采用平臺式的曲線,沒有很大的空洞,但是小的空洞數量較多。這主要是因為采用平臺式曲線,有助于助焊劑在熔點前最大的揮發,大部分揮發性物質在熔點前通過高溫烘烤蒸發了,所以沒有很大的空洞;而線性式的曲線,由于預熱到熔點的時間較短,大部分的揮發性物質還沒有及時揮發,到達熔點的時候,焊料融化形成很大的表面張力,同時許多氣體同時揮發,所以形成較大的空洞且空洞數量較小。

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