電子封裝無(wú)鉛軟釬焊技術(shù)研究進(jìn)展
摘要:軟釬焊技術(shù)被廣泛應用于電子封裝領(lǐng)域,可實(shí)現電子封裝器件與材料之間的互連。SnPb釬料因其良好的潤濕性能、焊接性能和合適的價(jià)格,一直是電子封裝領(lǐng)域中使用較為普遍的釬焊材料。但是,Pb是一種會(huì )對人體和環(huán)境造成傷害的元素。隨著(zhù)人們環(huán)保意識的增強,鉛的使用受到了極大的限制,無(wú)鉛釬料取代SnPb釬料是釬料發(fā)展的必然趨勢,加速了軟釬焊技術(shù)向無(wú)鉛化發(fā)展的進(jìn)程。在釬焊時(shí),助焊劑的性能決定了焊接的效率和質(zhì)量,因此選擇合適的助焊劑是關(guān)鍵。目前,國內外研究學(xué)者對無(wú)鉛軟釬焊進(jìn)行了大量研究,并取得了豐富的成果,例如:通過(guò)合金化、顆粒強化等方法研發(fā)出多種新型無(wú)鉛釬料;美、日、歐三方分別了無(wú)鉛釬料和無(wú)鉛軟釬焊發(fā)展指南;研發(fā)出多種無(wú)鉛免清洗型助焊劑。因此,基于軟釬焊技術(shù)的基礎研究和應用開(kāi)發(fā)體系已經(jīng)成熟。應用較為廣泛的軟釬焊技術(shù)有三種,包括波峰焊、回流焊和半導體激光焊。波峰焊一般應用于混合組裝方面,回流焊主要應用于表面貼裝方面。作為群焊工藝的半導體激光焊經(jīng)常應用于印刷電路板上焊接電子元件、片狀元件的組裝等方面。隨著(zhù)電子產(chǎn)品逐漸向小型化和多功能化的方向發(fā)展,對連接可靠性的要求越來(lái)越高,但基于無(wú)鉛軟釬焊技術(shù)的研究和應用開(kāi)發(fā)仍顯不足。本文針對電子封裝無(wú)鉛軟釬焊技術(shù),探討了軟釬焊技術(shù)的研究進(jìn)展和發(fā)展方向。首先,對無(wú)鉛釬料、助焊劑的種類(lèi)和組成進(jìn)行介紹。然后針對無(wú)鉛化帶來(lái)的Sn和Cu界面反應的問(wèn)題,通過(guò)Cu基板提出了基板合金化、對基板進(jìn)行退火處理和化學(xué)鍍三種解決措施。最后重點(diǎn)闡述了回流焊、波峰焊和半導體激光焊及其應用,為研究電子封裝無(wú)鉛軟釬焊技術(shù)提供了進(jìn)一步的理論基礎。
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