錫膏廠家詳解BGA芯片焊接無(wú)鉛錫膏 SnAg0.3Cu0.7
來(lái)源:優(yōu)特爾錫膏 瀏覽: 發(fā)布時(shí)間:2025-06-21
BGA芯片焊接常用的 SnAg0.3Cu0.7(SAC0307)無(wú)鉛錫膏,其成分、特性及焊接助力優(yōu)化焊接效果:
SnAg0.3Cu0.7錫膏特性
合金成分:99%錫(Sn)+0.3%銀(Ag)+0.7%銅(Cu),熔點(diǎn)約217℃,屬于中溫?zé)o鉛錫膏。
優(yōu)勢(shì):
成本低于高銀含量錫膏(如SAC305),性價(jià)比高。
焊點(diǎn)強(qiáng)度、導(dǎo)電性接近傳統(tǒng)有鉛錫膏,適用于消費(fèi)電子、通信設(shè)備等BGA芯片焊接。
注意事項(xiàng):
潤(rùn)濕性略遜于高銀錫膏,需搭配活性適中的助焊劑(如RMA級(jí))。
高溫下焊點(diǎn)脆性稍高,需控制回流焊峰值溫度在235-245℃(不超過(guò)250℃)。
BGA焊接關(guān)鍵工藝要點(diǎn)
焊盤(pán)與鋼網(wǎng)設(shè)計(jì)
焊盤(pán)處理:
銅箔焊盤(pán)需做OSP(有機(jī)焊料保護(hù)劑)或ENIG(沉金)處理,避免氧化影響焊接。
焊盤(pán)直徑比BGA焊球直徑大5-10%(如0.5mm焊球?qū)?yīng)0.55-0.6mm焊盤(pán))。
鋼網(wǎng)參數(shù):
厚度:0.1-0.12mm(0.5mm pitch BGA),開(kāi)口尺寸為焊盤(pán)的90%(圓形或橢圓形開(kāi)口減少橋連)。
材質(zhì):激光切割不銹鋼鋼網(wǎng),邊緣光滑無(wú)毛刺,避免錫膏印刷偏移。
錫膏印刷與貼片
印刷工藝:
刮刀壓力:3-5kg,速度:30-50mm/s,確保錫膏填充飽滿且厚度均勻。
脫模距離:0.3-0.5mm,避免拉尖或錫膏粘連。
貼片精度:
BGA元件貼裝偏移≤0.05mm(對(duì)應(yīng)0.5mm pitch),需用高精度貼片機(jī)(定位精度±0.025mm)。
回流焊參數(shù)設(shè)置
溫度曲線階段(以SAC0307為例):
預(yù)熱段:150-180℃,升溫速率≤3℃/s,持續(xù)60-90秒,使助焊劑活化并揮發(fā)溶劑。
保溫段:180-210℃,維持60-90秒,促進(jìn)焊盤(pán)氧化層分解,錫膏成分均勻擴(kuò)散。
回流段:峰值溫度235-245℃,持續(xù)30-60秒(217℃以上液態(tài)時(shí)間≥60秒),確保焊球完全熔融并與焊盤(pán)形成冶金結(jié)合。
冷卻段:降溫速率1-3℃/s,緩慢冷卻可減少焊點(diǎn)應(yīng)力,避免開(kāi)裂。
關(guān)鍵控制:
避免峰值溫度超過(guò)250℃,防止助焊劑碳化或芯片過(guò)熱損傷。
爐溫曲線需定期用熱電偶實(shí)測(cè),每批次BGA首件需驗(yàn)證焊接效果。
焊接缺陷與解決方案
1. 常見(jiàn)缺陷
空洞(氣孔):
原因:助焊劑揮發(fā)不充分、回流速度過(guò)快、焊盤(pán)污染。
解決:優(yōu)化預(yù)熱段時(shí)間(延長(zhǎng)至90秒)、使用低氣孔率錫膏、焊盤(pán)清潔處理。
虛焊/冷焊:
原因:溫度不足、錫膏量過(guò)少、元件氧化。
解決:提高回流峰值溫度5-10℃、增加鋼網(wǎng)厚度至0.12mm、元件存儲(chǔ)需防潮(濕度≤30%RH)。
橋連:
原因:錫膏量過(guò)多、鋼網(wǎng)開(kāi)口過(guò)大、回流溫度過(guò)高。
解決:減小鋼網(wǎng)開(kāi)口至焊盤(pán)的85%、降低回流峰值溫度至240℃、調(diào)整刮刀壓力至4kg。
2. 檢測(cè)手段
X射線檢測(cè):觀察BGA焊球空洞率(標(biāo)準(zhǔn)≤15%)、焊球偏移及橋連情況。
切片分析:取樣研磨焊點(diǎn),用顯微鏡觀察IMC(金屬間化合物)層厚度(理想2-5μm),過(guò)厚(>7μm)會(huì)導(dǎo)致焊點(diǎn)脆性增加。
錫膏存儲(chǔ)與使用規(guī)范
存儲(chǔ)條件:2-8℃冷藏,避免受潮或高溫變質(zhì),有效期通常6-12個(gè)月。
使用前處理:
從冰箱取出后放置2-4小時(shí)回溫,避免冷凝水影響錫膏性能。
使用前用攪拌機(jī)(2000rpm,3-5分鐘)充分混合,或手工攪拌5-10分鐘至膏體均勻。
開(kāi)封后管理:
開(kāi)封后建議24小時(shí)內(nèi)用完,未用完的錫膏需密封冷藏(≤72小時(shí)),再次使用前需確認(rèn)狀態(tài)(無(wú)干燥、結(jié)塊)。
SnAg0.3Cu0.7錫膏在BGA焊接中需重點(diǎn)控制回流溫度曲線、鋼網(wǎng)開(kāi)口精度及元件貼裝精度,通過(guò)X射線檢測(cè)和切片分析驗(yàn)證焊點(diǎn)質(zhì)量,同時(shí)嚴(yán)格執(zhí)行錫膏存儲(chǔ)與使用規(guī)范,以確保焊接可靠性。
批量生產(chǎn)前建議先進(jìn)行小批量試產(chǎn),優(yōu)化工藝參數(shù)后再規(guī)?;瘧?yīng)用。