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久田锡膏针对难上锡焊接焊接性强

久田锡膏针对难上锡焊接焊接性强

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随着电子行业小型化多功能化发展的趋势,越来越多的多功能,体积小的元件应用于在各种产品上,例如 QFN 元件和 LGA 元件。

QFN 是一种无引脚封装,呈正方形或矩形,封装底部中央位置有一个大面积裸露焊盘用来导热,通过大焊盘的封装外围四周焊盘导电实现电气连结。由于无引脚,贴装占有面积比 QFP小,高度 比 QFP 低,加上杰出的电性能和热性能,这种封装越来越多地应用于在电子行业。QFN 封装具有优异的热性能,主要是因为封装底部有大面积散热焊盘,为了能有效地将热量

从芯片传导到 PCB 上,PCB 底部必须设计与之相对应的散热焊盘以及散热过孔,散热焊盘提供了可靠的焊接面积,过孔提供了散热途径。因而,当芯片底部的暴露焊盘和 PCB 上的热焊盘进行焊接时,由于热过孔和大尺寸焊盘上锡膏中的气体将会向外溢出,产生一定的气体孔,对于 smt 工艺而言,会产生较大的空洞,要想消除这些气孔几乎是不可能的,只有将

气孔减小到最低量。

LGA(land grid array)即在底面制作有阵列状态坦电极触点的封装,它的外形与 BGA 元件非常相似,由于它的焊盘尺寸比 BGA 球直径大 2~3 倍左右,在空洞方面同样也很难控制。并且

它与 QFN 元件一样,业界还没有制定相关的工艺标准,这在一定程度上对电子加工行业造成了困扰。

本文通过大量实验从钢网优化,炉温优化以及预成型焊片来寻找空洞的解决方案。久田锡膏针对难上锡焊接焊接性强, 实验设计在实验中所采用的 PCB 为板厚 1.6mm 的镍金板, 上的 QNF 散热焊盘上共有 22 个过孔;PCB如图示 1。QFN 采用 Sn 进行表面处理,四周引脚共有 48 个,每个焊盘直径为 0.28mm,间距为 0.5mm,散热焊盘尺寸为 4.1*4.1mm。如图示 2.图 1,PCB 板上的 QFN 焊盘实验 1---对比两款不同的锡膏

图 2,实验所用的 QFN 元件在实验中,为了对比不同的锡膏对空洞的影响,我们采用了两种锡膏,一款来自日系锡膏 A,

一款为美系锡膏 B,均为业界最为知名的锡膏公司。锡膏合金为 SAC305 的 4 号粉锡膏,钢网厚度为 4mil,QFN 散热焊盘采用 1:1 的方形开孔,对比空洞结果如下图所示,发现两款

锡膏在 QFN 上均表现出较大的空洞,这可能由于散热焊盘较大,锡膏覆盖了整个焊盘,影响了助焊剂的出气以及过孔产生的气体没办法排出气,造成较大的空洞,即使采用很好的锡

膏的无济于事。锡膏 A(空洞率 35.7%)实验 2---采用不同的回流曲线久田锡膏针对难上锡焊接焊接性强,锡膏 B(空洞率 37.2%)考虑到助焊剂在回流时挥发会产生大量的气体,在实验中,我们采用了典型的线性式曲线和马鞍式平台曲线,通过回流我们发现,采用线性的曲线,它们的空洞率都在 35%~45 之间。大的空洞较明显,相对于平台式曲线,它的空洞数量较少。而采用平台式的曲线,没有很大的空洞,但是小的空洞数量较多。这主要是因为采用平台式曲线,有助于助焊剂在熔点前最大的挥发,大部分挥发性物质在熔点前通过高温烘烤蒸发了,所以没有很大的空洞;而线性式的曲线,由于预热到熔点的时间较短,大部分的挥发性物质还没有及时挥发,到达熔点的时候,焊料融化形成很大的表面张力,同时许多气体同时挥发,所以形成较大的空洞且空洞数量较小。

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