微组装大面积基板焊膏共晶焊工艺研究

发布时间：2019-08-19 11:46

【摘要】：为了解决微组装大面积基板粘接带来的诸多问题,开展了大面积基板焊膏共晶焊工艺研究。介绍了共晶载体、基板和焊料的选择依据。根据经验和相关理论确定了丝网印刷中所用刮刀和丝网等材料的要求,通过正交实验得到理想的离网距离、刮刀压入量、刮刀移动速度和丝网厚度等关键丝网印刷参数。通过不断测量和调整温度曲线,得到了合理的温度曲线,获得了良好的共晶效果。
【图文】：

墓蔚队捕任?0肖氏硬度，因此以下的试验就初步选用该种硬度的刮刀。焊膏的确定：根据焊料片共晶试验和相关摸索实验的结果，焊膏（焊料粉末和助焊剂的混合物，，其中焊料粉末质量分数80%～90%）[3]印刷的厚度应控制在80～100μm较为合适。由于理想的印刷厚度较薄，因此我们选择颗粒直径小（25～45μm）的焊膏，具体型号为OL-107E。丝网选择：根据所选焊膏的颗粒直径和三球定律（至少有三个最大直径的锡球能垂直地排在印刷模板的厚度方向上；至少有三个最大直径的锡球能水平地排在印刷模板的最小孔的宽度方向上，如图1所示。目前我们生产中使用网孔孔径80μm的尼龙网（180T型号尼龙网，丝径54μm），因此以下的试验就初步选用该种型号的丝网。网版的制作过程及张力等都按照常规参数制作。表2所选焊料的性能参数型号共晶焊温度θ/℃固相温度θ/℃IACS电导系数γ/%导热系数λ/（W·m-1·K-1）20℃线膨胀系数α/(×10-6℃-1)抗拉强度σ/MPaSn48In5211811811.703420.012.1Pb37Sn6318318311.805125.052.7SAC30521821713.055721.050.0Au10Sn9021721710.202814.0105.5图1印刷模板与锡珠截面图2.2丝网印刷正交实验试验的各种材料确定后，影响丝网印刷质量的因素就主要有：丝网与基板间的距离（离网距离）、刮刀的压入量、刮刀的移动速度（印刷速度）和丝网厚度。这四个因素为相互关联的因素，因此进行了正交实验设计，对这四个因素进行4因素3水平的正交试验。根据经验和初期实验确定了各因素的水平值见表3。表4和图2为焊膏印刷试验的正交试验数据表和数据图。从表图中可得出以下结论：1）从直接分析来看，第5号试验的效果最好，其最优水平组合为A2B2C3D1。2）从计算分析结果可以

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本文编号：2528235