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(dǎo)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(xiàn)芯片固定和電通路的關(guān)鍵因素。高品質(zhì)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(yè)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(guān)注。
氣體霧化法
氣體霧化法需要在反應(yīng)釜中通入惰性氣體。合金在反應(yīng)釜中熔融后流過兩個噴嘴之間的孔。在高壓作用下，液態(tài)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(jìn)入一系列篩網(wǎng)進(jìn)行粒度篩分。焊粉由于粒徑分布不同，停留在不同的篩網(wǎng)中。
圖1.氣體霧化制粉示意圖。
離心霧化法
離心霧化法的應(yīng)用較為廣泛，目前多數(shù)的制造焊粉的廠家都采用該工藝。在預(yù)霧化階段中需要金屬合金化，試金和澆鑄。合金化是根據(jù)所需的金屬比例進(jìn)行金屬焊粉調(diào)配。在完成調(diào)配后需要對合金進(jìn)行測試。金屬種類越多需要更嚴(yán)格的質(zhì)量把關(guān)，同時還要注意合金是否加入了摻雜物。完成質(zhì)檢后就可以把合金澆鑄成棒料并等待霧化。
金屬進(jìn)入反應(yīng)釜后受到惰性氣體保護(hù)，在受到高溫加熱后熔化。熔融金屬會被轉(zhuǎn)移到較小的容器中。容器將收集起來的液態(tài)焊料傾倒入離心霧化旋轉(zhuǎn)盤上。當(dāng)液體焊料撞擊離心霧化旋轉(zhuǎn)盤時，在離心力作用下偏轉(zhuǎn)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(yōu)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(shù)專利。
圖2. 離心霧化制粉示意圖。
在霧化完成后會根據(jù)顆粒大小對錫膏合金焊粉進(jìn)行篩分，通常使用振動篩。影響霧化效果的參數(shù)有很多，例如合金熔點溫度、離心圓盤轉(zhuǎn)速、反應(yīng)釜內(nèi)部環(huán)境情況等。
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