助焊剂和焊膏的流变学和润湿性格



助焊剂和焊膏的流变学和润湿性格
在本文中,我们将讨论焊膏润湿方法。高分辨率焊料润湿平衡用于焊膏润湿性分析。
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授权:


锦林王,博士。
英特尔公司
Chandler,AZ,美国

概括


与焊接接头可靠性相关的包裹失败需要在第一级,第二级和包装中寻址到套接字互连。随着球尺寸,间距和球间距的球形,它对材料和过程开发构成了挑战。焊剂材料通常用于焊料过程中以除去焊盘和焊料表面上的氧化物。干净的表面导致更强的焊点。由于助焊剂化学和配方差异,助熔剂的流变行为可以变化。在流变学特性方面有两种常用的助焊剂材料:牛顿和非牛顿流体,取决于配方化学。具有非牛顿液行为的助熔剂具有复杂的流变性质。通量粘度始终是可制造性的重要材料性质。

对助焊剂的流变性质及其与工艺和包装参数相关至关重要。这有助于优化过程条件并减少制造相关缺陷。研究了流变性质和助浆体的润湿性。通过各种流变仪的各种剪切速率测量通量和糊剂的流变性质,以将流变性能与工艺条件相关联。测量助焊剂的润湿角度进行助焊剂扩散研究。焊接接头形成的过程严重依赖于润湿参数,例如焊剂润湿力和焊剂和/或焊膏材料存在下的润湿时间。润湿参数,包装装配产量和可靠性数据之间的相关性可以提供助焊剂和焊膏材料选择和过程优化的指导。

焊料润湿平衡测试是焊料润湿评估最常见的方法之一。该方法可用于助焊剂,焊料和表面光洁度评估。然而,具有熔融焊接罐的方法不能用于焊膏评估,因为浆料是焊料和通量的混合物。

在本文中,我们将讨论焊膏润湿方法。高分辨率焊料润湿平衡用于焊膏润湿性分析。焊球的焊料润湿分析和具有不同预测试条件的焊膏提供了用于材料选择和回流过程优化研究的有用信息。研究了焊料表面氧化和浆料造成焊剂对焊膏润湿相互作用的影响。

结论


由于其非牛顿流体行为,助焊剂和糊剂的流变性质非常复杂。研究了时间和变形历史对助焊剂和糊状物的效果。低剪切速率粘度和产量与某些过程问题有关。低剪切粘度具有可行的窗口。太高会导致弦乐和太低会导致蔓延和桥接。弦乐将导致球从沉积的糊状物脱落。用毛细管流变仪测量高剪切速率粘度。用延伸流变仪测量糊状物的延伸粘度和断裂时间。所需的材料特性与过程的过程非常不同。新工艺推动新材料开发,因此需要开发新的表征技术来面对新的挑战。

已经成功地对糊状和焊球润湿行为的表征成功进行了润湿平衡测试,以解决HNP缺陷和NWO缺陷。此外,在这项工作中还获得了对焊球回流相对于粘贴湿润的影响的理解。

通常,润湿试验结果表明,SMT中使用的糊状和不当浆料导致润湿力显着降低。然而,在NWO缺陷的情况下,焊球表面的氧化显示在润湿时间中的可测量增加,润湿力效果可忽略不计。对于多回流焊球的情况,观察到润湿力的降低趋势。

研究了焊膏老化对可焊性的影响。焊膏在糊状试验上显示出铜线中的湿润水平不同,与浆料的NWO缺陷相关。老化对焊膏润湿性质的影响更大而不是焊球。

最初在SMTA程序中发表

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