無鉛錫膏成分: 合金焊粉是如何制造出來的?
無鉛錫膏成分: 合金焊粉是如何制造出來的?
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錫膏是用于半導體封裝焊接的重要材料之一，能夠起到在焊盤上固定芯片和形成電氣性能的作用。焊粉是錫膏的主要成分之一，是實現芯片固定和電通路的關鍵因素。高品質的焊粉需要有較低的氧化程度，均勻的球體和粒度分布。那么焊料合金粉末是如何制造出來的呢？
目前工業上用于制造焊粉的常見方法有氣體霧化法和離心霧化法。離心霧化法由于能夠生成粒度均勻和真圓度高的焊粉而備受關注。
氣體霧化法
氣體霧化法需要在反應釜中通入惰性氣體。合金在反應釜中熔融后流過兩個噴嘴之間的孔。在高壓作用下，液態焊料受到噴嘴噴出的氣體沖擊形成金屬小液滴，并在冷卻后沉積到粉末積聚室中。固化的焊粉最后進入一系列篩網進行粒度篩分。焊粉由于粒徑分布不同，停留在不同的篩網中。
圖1.氣體霧化制粉示意圖。
離心霧化法
離心霧化法的應用較為廣泛，目前多數的制造焊粉的廠家都采用該工藝。在預霧化階段中需要金屬合金化，試金和澆鑄。合金化是根據所需的金屬比例進行金屬焊粉調配。在完成調配后需要對合金進行測試。金屬種類越多需要更嚴格的質量把關，同時還要注意合金是否加入了摻雜物。完成質檢后就可以把合金澆鑄成棒料并等待霧化。
金屬進入反應釜后受到惰性氣體保護，在受到高溫加熱后熔化。熔融金屬會被轉移到較小的容器中。容器將收集起來的液態焊料傾倒入離心霧化旋轉盤上。當液體焊料撞擊離心霧化旋轉盤時，在離心力作用下偏轉成液滴，這些液滴在冷卻之前通過表面張力形成單個球體。生成的焊粉粒度均勻性和球形優劣主要取決于該步驟。霧化金屬粉末的方法是多樣的，每個廠家的方法都不盡相同，因此誕生了霧化技術專利。
圖2. 離心霧化制粉示意圖。
在霧化完成后會根據顆粒大小對錫膏合金焊粉進行篩分，通常使用振動篩。影響霧化效果的參數有很多，例如合金熔點溫度、離心圓盤轉速、反應釜內部環境情況等。
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