隨著電子產(chǎn)品的功能越來越豐富,體積越來越小,常規(guī)免洗錫膏已經(jīng)不能滿足工藝要求。系統(tǒng)級封裝應(yīng)用中的細間距無源器件、倒裝芯片貼裝以及wafer bumping等工藝制程中,都必須對所產(chǎn)生的助焊劑殘留物進行清洗和去除,從而達到組件可靠性的技術(shù)要求。為此,賀利氏專門開發(fā)了適用于細間距無源器件和倒裝芯片一體化貼裝的Welco™ AP520 SAC305水溶性錫膏。

水溶性錫膏的特性

1.優(yōu)良的焊接性能:水溶性錫膏具有相對較高的活性,潤濕性好,無論是大型的電路板還是精密小型的電子組件,水溶性錫膏都能提供優(yōu)異的焊接效果。

2.清洗方便:水溶性錫膏使用了特殊的水溶性助焊劑,只需使用去離子水,就可以輕易去除焊后的殘留物,大大簡化了清洗和維護的步驟,同時也降低了生產(chǎn)成本。

3.環(huán)保:與傳統(tǒng)的有機溶劑錫膏相比,水溶性錫膏更環(huán)保。因為其清洗過程只使用水,而不需要有機溶劑,既減少了對環(huán)境的污染,又提高了工作場所的安全性。

水溶性錫膏的挑戰(zhàn)

水溶性錫膏由于具有很強的活性,因此通常顯示出良好的潤濕性,但其殘留物更易對器件或者基板造成腐蝕;同時與免清洗焊膏相比,由于其對溫度和濕度等工作條件更加敏感,導(dǎo)致它的網(wǎng)板壽命更短;此外,隨著組件之間的距離越來越小,由于其高表面張力,僅用水洗滌殘留物變得越來越具有挑戰(zhàn)性。

賀利氏解決方案

賀利氏 Welco™ AP520 SAC305 是一款采用獨特的造粉技術(shù)和溶劑體系的水溶性印刷錫膏。它專門針對系統(tǒng)級封裝應(yīng)用中的細間距無源器件和倒裝芯片貼裝而設(shè)計,在鋼網(wǎng)最小開孔為55μm時展現(xiàn)出優(yōu)異的脫模性能,并且可操作時間長,無飛濺,空洞率低。

主要優(yōu)勢

• 使用高品質(zhì)Welco™ 焊粉

• 在最小90μm 的細間距應(yīng)用中焊錫膏脫模

• 性能穩(wěn)定

• 僅用DI 水即可清洗掉

• 超低空洞率

• 無飛濺或錫珠

• 只需一道工序即可一次性完成無源器件和倒裝芯片的印刷

一、先進的焊粉制造工藝—Welco™制粉技術(shù)

圖1.Welco™與常規(guī)工藝所生產(chǎn)的焊粉外觀對比

如圖1所示,Welco™技術(shù)基于合金液體與導(dǎo)熱油截然不同的表面張力影響,焊粉顆粒球形度接近真球形。通過調(diào)整制程工藝參數(shù),可精準的生產(chǎn)需要尺寸的焊粉。區(qū)別于傳統(tǒng)焊粉層層篩選產(chǎn)生的其他尺寸焊粉損耗,6&7號粉的粒徑集中度均超過IPC要求的>80%。焊粉顆粒無需經(jīng)過篩選,避免了篩選過程中不必要的碰撞摩擦,保證球體表面完整光滑。另外由于生產(chǎn)過程中有高溫導(dǎo)熱油隔絕氧氣,最大限度的減少了焊粉顆粒的氧化;因此Welco™制粉技術(shù)為AP520帶來了極致的印刷一致性和低空洞表現(xiàn);

二、超長的鋼網(wǎng)壽命

圖2.AP520 12H鋼網(wǎng)壽命測試

如圖2所示,得益于先進的Welco™制粉技術(shù)以及特殊的助焊劑體系,AP520在鋼網(wǎng)開口尺寸低至55um、開口間距35um的應(yīng)用上,最長連續(xù)12H的印刷未觀察到遺漏點或者橋連缺陷,表現(xiàn)出了優(yōu)異的印刷穩(wěn)定性;

三、穩(wěn)定的性能和超低的空洞

圖3.12H+8H在線時長下的空洞表現(xiàn)

圖4.多次回流后的空洞表現(xiàn)

圖3、4展示了在連續(xù)印刷12H和印刷后作業(yè)8H,回流后均未觀察到立碑、錫珠或者橋連缺陷,經(jīng)歷3次回流之后空洞仍可控制在10%以下,說明AP520具有極佳的穩(wěn)定性,能夠滿足客戶的應(yīng)用需求。

四、助焊劑無腐蝕

圖5.AP520鋁板腐蝕測試

一般而言水溶性錫膏由于追求最求更好的潤濕性,確?？斩幢憩F(xiàn),其活性一般較高,因此其殘留物易對器件或者基板造成腐蝕。根據(jù)鋁板腐蝕測試結(jié)果,我們可以看到搭載了特殊助焊劑配方的AP520,在保證極低空洞率的同時也避免了對鋁表面的腐蝕,防止對器件的可靠性造成影響。

五、優(yōu)異的可清洗性

圖6. 助焊劑使用DI 水即可完全清洗

如圖7所示,僅使用DI水即可完全清洗掉助焊劑殘留,無需添加任何洗滌劑,在降低成本的同時,也可以減少了對環(huán)境的污染。

六、一體化印制方案

最后,相較于無源器件與倒裝芯片分步貼裝的方式,AP520可以采用一體化的印制方案,不僅減少工序,還可以消除助焊劑和基板預(yù)敷焊料的成本,同時大幅降低冷焊或者焊點不完整缺陷,提升整體良率。

結(jié)語:隨著電子產(chǎn)品制造工藝的發(fā)展和系統(tǒng)級封裝的技術(shù)不斷提升,對封裝材料的要求越來越高,賀利氏作為一家專業(yè)的材料供應(yīng)商,我們不斷突破技術(shù)瓶頸,最新推出的Welco™ AP520 SAC305作為一款高性能的水溶性錫膏,能夠滿足客戶苛刻的工藝要求并提供可靠的焊接效果。它的清洗方便、環(huán)保性好以及廣泛的應(yīng)用領(lǐng)域使得它成為現(xiàn)代電子制造工藝中的重要組成部分。