生產(chǎn)廠家詳解固晶錫膏詳情
來源:優(yōu)特爾錫膏 瀏覽: 發(fā)布時間:2025-06-11
固晶錫膏是電子封裝領(lǐng)域的核心材料,主要用于芯片與基本的焊接,兼具導(dǎo)電、導(dǎo)熱和機(jī)械固定功能。
從成分、應(yīng)用、技術(shù)參數(shù)、使用方法及行業(yè)動態(tài)等方面進(jìn)行全面解析:
核心成分與合金體系
1. 焊料合金
主流合金類型:
無鉛合金:
SAC305(Sn96.5Ag3.0Cu0.5):液相線溫度217℃,導(dǎo)熱系數(shù)50~67W/m·K,廣泛用于LED封裝、功率器件等。
低溫合金:如Sn42Bi57Ag1(熔點(diǎn)180℃)、SnBiAgX(熔點(diǎn)142℃),適用于對溫度敏感的元件。
有鉛合金:如Sn-Pb共晶(熔點(diǎn)183℃),依賴RoHS豁免條款用于特殊半導(dǎo)體封裝。
2. 助焊劑與添加劑
助焊劑:含量較低(約5%~15%),需滿足無鹵、低殘留要求,避免污染芯片或影響散熱。
添加劑:可能含銀、鉍等金屬提高導(dǎo)熱/導(dǎo)電性,或填充氧化鋁增強(qiáng)機(jī)械強(qiáng)度。
關(guān)鍵應(yīng)用場景
1. LED封裝
倒裝芯片焊接:無需焊線,直接通過錫膏實(shí)現(xiàn)芯片與基板的電氣連接,適用于MiniLED背光/直顯(芯片間距<1mm)。
2.半導(dǎo)體與功率器件
IC封裝:用于芯片與陶瓷基板的焊接,如SiP系統(tǒng)集成封裝需無殘留錫膏以兼容底部填充膠。
功率器件:如MOS管、IGBT的焊接,需高機(jī)械強(qiáng)度(焊點(diǎn)推力>10N)和耐溫性。
3. 新興領(lǐng)域
光伏組件:高可靠性錫膏用于電池片焊接,降低熱應(yīng)力對硅片的損傷。
汽車電子:耐高溫錫膏(如SAC387)滿足引擎艙等嚴(yán)苛環(huán)境需求。
技術(shù)參數(shù)與性能指標(biāo)
物理特性
粘度:通常為10,000~50,000cps,需匹配點(diǎn)膠/印刷工藝(如MiniLED印刷需低粘度錫膏)。
觸變性:高觸變指數(shù)(≥1.4)可防止錫膏坍塌,確保微小焊點(diǎn)穩(wěn)定性。
金屬含量:85%~92%,影響焊點(diǎn)厚度和導(dǎo)電性。
潤濕性:接觸角<30°,確保焊料充分鋪展。
空洞率:≤5%(大功率LED要求≤3%),避免散熱不良和焊點(diǎn)開裂。
抗剪切強(qiáng)度:焊點(diǎn)推力>28N(SAC305合金),遠(yuǎn)高于銀膠(約5N)。
工藝兼容性
回流焊溫度:SAC305需245℃以上保持60~90秒,確保焊料充分熔融。
氮?dú)獗Wo(hù):微間距焊接需氮?dú)夥諊ㄑ鹾浚?0ppm),減少氧化并提升潤濕性。
使用方法與工藝要點(diǎn)
儲存與回溫
未開封儲存:-5℃~10℃冷藏,避免光照和濕度>60%RH,保質(zhì)期3~12個月(無鉛3~6個月,有鉛6~12個月)。
回溫處理:使用前需室溫回溫2~4小時,避免冷凝水混入。
攪拌與點(diǎn)膠
機(jī)械攪拌:3~5分鐘恢復(fù)均勻粘度,防止錫粉沉降。
點(diǎn)膠精度:針頭直徑0.1~0.3mm,膠量控制±5%以內(nèi),避免芯片偏移。
回流焊曲線
預(yù)熱階段:150~180℃,升溫速率1~3℃/秒,揮發(fā)溶劑并激活助焊劑。
回流階段:峰值溫度≥液相線溫度+30℃(如SAC305需245℃以上),持續(xù)30~60秒。
冷卻階段:快速降溫(5~10℃/秒),形成致密焊點(diǎn)。
納米錫膏:粒徑1~10μm,焊點(diǎn)強(qiáng)度提升30%,導(dǎo)電導(dǎo)熱性能增強(qiáng)15%~20%,適用于5G高頻和高功率場景。
低溫合金:SnBiAgX等四元素合金(熔點(diǎn)142℃),降低對熱敏感元件的損傷。
錫膏干化:
原因:溶劑揮發(fā)、儲存溫度過高。
對策:開封后4~8小時內(nèi)用完,剩余錫膏密封冷藏并在24小時內(nèi)回用。
固晶錫膏憑借高導(dǎo)電性、導(dǎo)熱性和機(jī)械強(qiáng)度,成為芯片封裝的首選材料。
其技術(shù)發(fā)展圍繞超細(xì)粉化(如T6-T10)、低溫化(如SnBiAgX)和環(huán)?;≧oHS/REACH)展開,同時工藝創(chuàng)新(噴射點(diǎn)膠、激光焊接)進(jìn)一步提升了焊接精度和可靠性。
選擇時需根據(jù)應(yīng)用場景(如MiniLED、功率器件)匹配合金類型、粉徑和工藝參數(shù),并優(yōu)先通過小樣測試驗(yàn)證焊點(diǎn)性能。
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