使用低溫錫鉍環氧錫膏提升封裝可靠性與效率-深圳福英達
使用低溫錫鉍環氧錫膏提升封裝可靠性與效率
低溫錫膏在電子工業中的應用正在逐漸受到關注，尤其是隨著集成電路元件的微型化和I/O數量的增加。傳統的無鉛SAC焊接回流工藝雖然普遍使用，但高溫度容易導致可靠性問題，包括工藝良率低、熱循環性能差等，這些問題往往與翹曲有關。
圖1. 傳統SAC焊料由于焊接溫度過高易出現翹曲不良問題
低溫錫膏可有效解決翹曲問題，業界通常使用錫鉍合金來提高工藝良率、消除枕頭效應和提高返工良率。然而，在大多數應用中，錫鉍合金的強度通常不足以取代無鉛（SAC）和共晶錫鉛合金。為了增強錫鉍焊點的強度、機械性能和可靠性，一種有效的方法是在錫鉍合金焊料中使用環氧樹脂代替錫膏中的松香樹脂，環氧樹脂膠在焊接后殘留并固化，起到補強焊點、防護和增強的作用。
環氧錫膏（錫膠）的外觀和使用工藝與錫膏基本相同，它同樣經過印刷點膠等工藝方式在焊盤上施膠，然后在貼片對位后進行加熱焊接。在加熱過程中，合金粉末首先熔化收縮，與焊盤形成冶金連接，隨后熱固膠發生交聯反應固化，冷卻后完成器件的封裝。
圖2.環氧錫膏與錫膏工藝對比
環氧錫膏方案簡化了封裝工序，焊接后無需清洗和填充膠，從而節約了封裝工藝時間和成本。該方案非常適用于高密度微細間距，形成微凸點，有效解決了鋼網開孔印刷的極限及巨量轉移問題。對機械可靠性要求較高的器件封裝應用也非常適用。
圖3中環氧錫膏（錫膠）焊接剪切強度（與錫膏對比）表明，環氧錫膏焊接后的固化強度不僅包括冶金連接力，還增加了熱固膠的膠合力。相同合金條件下，環氧錫膏的剪切強度相對于錫膏可增加20~40%，尤其在微小器件連接方面，這種增強作用更為顯著。這有效解決了低溫合金錫膏脆性和焊料“吃金”（焊料侵蝕掉鍍層）的問題。
圖3.環氧錫膏（錫膠）焊接剪切強度（與錫膏對比）
圖4錫膠表面絕緣電阻（與錫膏對比），根據JIS Z3197-2012標準，環氧錫膏在85℃ 85%RH、50V下經過168小時的測試，相對于錫膏在表面絕緣電阻方面表現更優。這進一步證實了環氧錫膏在電子器件應用中具有更出色的性能。
圖4.錫膠表面絕緣電阻（與錫膏對比）JIS Z3197-2012：85℃ 85%RH，50V，@168H
總而言之，通過采用低溫錫鉍環氧錫膏，不僅可以提高焊接工藝的可靠性和效率，還能夠適應越來越微小化的電子元件和更高要求的機械性能，為電子工業的進一步發展提供了可靠的解決方案。
深圳市福英達自主研發的環氧錫膏（錫膠）產品包括低溫超微錫膠、中高溫超微錫膠、Mini LED 專用錫膠和各向異性導電膠，歡迎來電咨詢。
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