本文深入探讨了QFN封装芯片的去金搪锡工艺技术,分析了不同搪锡方法的优缺点,并介绍了宁波中电集创在这一领域的研究成果。文章详细描述了搪锡工装的设计、工艺改进以及检测方法,展示了宁波中电集创如何通过技术创新提高生产效率和产品质量,为电子元器件制造行业提供了可靠的解决方案。
在电子元器件制造领域,QFN(无引脚四方扁平)封装芯片因其结构紧凑、散热性能好等特点被广泛应用。然而,镀金层在焊接过程中形成的脆性Au-Sn金属间化合物(IMC)可能导致焊点力学性能下降,引发“金脆”现象,严重影响产品的可靠性和使用寿命。因此,对镀金表面进行去金搪锡处理成为确保产品质量的关键步骤。宁波中电集创作为电子生产设备领域的技术先锋,致力于研究和优化这一工艺,以满足日益严格的军工和航天产品标准。
去金搪锡工艺的研究主要集中在三种方法的对比与改进:手工电烙铁搪锡、锡锅搪锡和返修工作站搪锡。手工电烙铁搪锡虽然操作灵活,但依赖于操作人员的熟练程度,一致性差且生产效率低。返修工作站搪锡虽然对元器件的热冲击小,但对于需要高可靠性的宇航产品,多次再流焊会降低元器件的可靠性。因此,结合元器件的尺寸和结构特点,设计合适的工装夹具,采用锡锅搪锡成为更为合适的工艺选择。
宁波中电集创针对QFN封装芯片的结构特点,设计了一套专用的搪锡工装。该工装采用不锈钢材料,由导轨、下托机构、立柱、元器件托板和施压手柄等组成。通过上下夹持芯片的结构形式,确保元器件在搪锡过程中稳定浸入锡锅。然而,在实际操作中发现,由于不锈钢材料不与熔融铅锡合金反应,以及助焊剂受热产生的气体,部分焊盘未能成功上锡。
为解决这一问题,宁波中电集创进一步改进工艺,采用局部波峰焊机,并设计了尺寸合适的喷嘴。通过波峰喷涌的力量,及时排出搪锡过程中产生的气体,确保所有焊盘均匀上锡。改进后的工艺显著提高了去金搪锡的效果,几乎所有焊盘均能成功上锡,仅在凸台位置的少数焊盘需要额外停留以确保上锡。
去金搪锡效果的检测是确保工艺成功的关键环节。宁波中电集创采用光学显微镜和能谱分析相结合的方法,对搪锡后的元器件进行检测。光学显微镜检查结果显示,焊盘完全上锡,表面润湿良好,无毛刺、无拉尖现象,锡层厚度均匀,无残渣和焊剂粘附。能谱分析检测结果表明,焊盘中金元素的质量分数均控制在1%以下,满足军用标准的要求。
宁波中电集创的这一研究不仅解决了QFN封装芯片去金搪锡的难题,还为电子元器件制造行业提供了可靠的工艺解决方案。通过优化工艺和设备,宁波中电集创显著提高了生产效率和产品质量,为电子元器件的可靠性和使用寿命提供了有力保障。
宁波中电集创科技是一家在微组装产线上拥有多项专利以及生产能力的企业,其主营自动芯片引脚成型机,超景深数字显微镜,半钢电缆折弯成型机,TR-50S 芯片引脚整形机等相关产品投放市场获得好评。不断投入加大研究,从而有实力做到更替整体微组装行业。

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