電子封裝無鉛軟釬焊技術研究進展
摘要：軟釬焊技術被廣泛應用于電子封裝領域,可實現(xiàn)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格,一直是電子封裝領域中使用較為普遍的釬焊材料。但是,Pb是一種會對人體和環(huán)境造成傷害的元素。隨著人們環(huán)保意識的增強,鉛的使用受到了極大的限制,無鉛釬料取代SnPb釬料是釬料發(fā)展的必然趨勢,加速了軟釬焊技術向無鉛化發(fā)展的進程。在釬焊時,助焊劑的性能決定了焊接的效率和質量,因此選擇合適的助焊劑是關鍵。目前,國內外研究學者對無鉛軟釬焊進行了大量研究,并取得了豐富的成果,例如:通過合金化、顆粒強化等方法研發(fā)出多種新型無鉛釬料;美、日、歐三方分別了無鉛釬料和無鉛軟釬焊發(fā)展指南;研發(fā)出多種無鉛免清洗型助焊劑。因此,基于軟釬焊技術的基礎研究和應用開發(fā)體系已經成熟。應用較為廣泛的軟釬焊技術有三種,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。隨著電子產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越高,但基于無鉛軟釬焊技術的研究和應用開發(fā)仍顯不足。本文針對電子封裝無鉛軟釬焊技術,探討了軟釬焊技術的研究進展和發(fā)展方向。首先,對無鉛釬料、助焊劑的種類和組成進行介紹。然后針對無鉛化帶來的Sn和Cu界面反應的問題,通過Cu基板提出了基板合金化、對基板進行退火處理和化學鍍三種解決措施。最后重點闡述了回流焊、波峰焊和半導體激光焊及其應用,為研究電子封裝無鉛軟釬焊技術提供了進一步的理論基礎。
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