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電子產品的制造過程中對表面張力的要求

來(lai)源: 可靠性與表(biao)面技術 瀏覽 208 次 發布時間:2024-01-16

表(biao)面(mian)(mian)(mian)張力的(de)(de)大(da)小(xiao)取(qu)決于液體(ti)(ti)(ti)的(de)(de)性質和環境條件。一(yi)般來說,表(biao)面(mian)(mian)(mian)張力隨著液體(ti)(ti)(ti)的(de)(de)分子間吸(xi)引力增強(qiang)而增加,隨著溫度(du)的(de)(de)升高而減(jian)小(xiao)。簡單粗暴理解,表(biao)面(mian)(mian)(mian)張力越(yue)(yue)小(xiao)的(de)(de)液體(ti)(ti)(ti),越(yue)(yue)容易被(bei)“侵犯”,表(biao)面(mian)(mian)(mian)張力越(yue)(yue)大(da)的(de)(de)液體(ti)(ti)(ti)“越(yue)(yue)犟(jiang),不容易被(bei)侵犯”。在電子產品(pin)的(de)(de)制造過程中,清(qing)洗、焊接、敷形(xing)涂覆和引線鍵合(he)等環節都對表(biao)面(mian)(mian)(mian)張力和表(biao)面(mian)(mian)(mian)能有(you)一(yi)定的(de)(de)要求(qiu)。

清(qing)洗的主要目標是消除各種(zhong)類(lei)型的殘留物(wu)(wu),這些物(wu)(wu)質可(ke)能對電子組件(jian)的性能產(chan)生不(bu)良影響。清(qing)洗劑的選(xuan)擇和使用是此過程的關(guan)鍵因素(su),理(li)想(xiang)的清(qing)洗劑需(xu)具有(you)出色的潤濕(shi)性,即其表(biao)面(mian)張力應低于被清(qing)洗物(wu)(wu)體(ti)的表(biao)面(mian)能,從而使得清(qing)洗劑能夠更好(hao)地在物(wu)(wu)體(ti)表(biao)面(mian)鋪(pu)展,提高清(qing)洗效果(guo)。因此,為了實現有(you)效的清(qing)洗,需(xu)要根據被清(qing)潔材料的性質選(xuan)擇適(shi)當的清(qing)洗劑,并控制清(qing)洗過程的條件(jian)以優化表(biao)面(mian)能。為了更有(you)效地檢測(ce)清(qing)洗效果(guo),可(ke)以通過目視檢查、達因筆(bi)、水滴(di)接觸角和離子污染(ran)度等測(ce)試來評估清(qing)洗后的PCBA/FPCA的表(biao)面(mian)狀態。


焊(han)(han)接(jie)(jie)(jie)過(guo)程也(ye)需要關注表面能和(he)表面張(zhang)(zhang)力(li)。助(zhu)(zhu)焊(han)(han)劑是焊(han)(han)接(jie)(jie)(jie)過(guo)程中不可或缺的一(yi)部(bu)分,它有(you)(you)清洗被(bei)焊(han)(han)金屬和(he)焊(han)(han)料(liao)表面的作(zuo)用,熔(rong)點要低于(yu)所有(you)(you)焊(han)(han)料(liao)的熔(rong)點,并在焊(han)(han)接(jie)(jie)(jie)溫度下形成液態以(yi)保護金屬表面。助(zhu)(zhu)焊(han)(han)劑的選擇和(he)使用直接(jie)(jie)(jie)影(ying)響(xiang)到焊(han)(han)接(jie)(jie)(jie)質(zhi)量。此外(wai),焊(han)(han)接(jie)(jie)(jie)過(guo)程中焊(han)(han)料(liao)與金屬表面的相互作(zuo)用也(ye)受(shou)到表面張(zhang)(zhang)力(li)的影(ying)響(xiang)。理(li)想(xiang)的助(zhu)(zhu)焊(han)(han)劑應具有(you)(you)較低的表面張(zhang)(zhang)力(li),以(yi)便受(shou)熱后能迅速均勻地流動,從而增強焊(han)(han)料(liao)與金屬表面的活性并增加浸潤。


敷形涂(tu)(tu)(tu)(tu)覆是(shi)一(yi)種用(yong)于(yu)保護電(dian)(dian)路(lu)板的(de)(de)重要技術,它是(shi)將涂(tu)(tu)(tu)(tu)料(liao)(liao)均勻涂(tu)(tu)(tu)(tu)布在(zai)(zai)(zai)PCBA(印制(zhi)(zhi)板組裝件)上(shang),旨(zhi)在(zai)(zai)(zai)使(shi)電(dian)(dian)路(lu)板在(zai)(zai)(zai)工作和(he)儲(chu)存期間能(neng)抵御(yu)惡劣(lie)環境對電(dian)(dian)路(lu)和(he)元器件的(de)(de)影響。涂(tu)(tu)(tu)(tu)覆過程中,如果涂(tu)(tu)(tu)(tu)料(liao)(liao)本身的(de)(de)表(biao)(biao)面張(zhang)力高于(yu)電(dian)(dian)路(lu)板表(biao)(biao)面能(neng),則涂(tu)(tu)(tu)(tu)料(liao)(liao)可(ke)能(neng)會(hui)收縮成珠(zhu)狀,從而(er)導(dao)致涂(tu)(tu)(tu)(tu)層不均勻。為(wei)了(le)達到敷形涂(tu)(tu)(tu)(tu)布的(de)(de)目的(de)(de),必(bi)須精確(que)控制(zhi)(zhi)涂(tu)(tu)(tu)(tu)料(liao)(liao)的(de)(de)表(biao)(biao)面張(zhang)力和(he)PCBA的(de)(de)表(biao)(biao)面能(neng),確(que)保涂(tu)(tu)(tu)(tu)料(liao)(liao)均勻涂(tu)(tu)(tu)(tu)布在(zai)(zai)(zai)電(dian)(dian)路(lu)板上(shang),從而(er)提高電(dian)(dian)路(lu)板的(de)(de)保護效果和(he)使(shi)用(yong)壽(shou)命(ming)。


引線(xian)(xian)鍵(jian)(jian)合(he)工藝是(shi)一(yi)(yi)種廣泛應用于集成(cheng)電(dian)路封裝的(de)(de)核心技術,它使用金屬(shu)引線(xian)(xian)來實現芯片與基板(ban)之間的(de)(de)電(dian)氣互連和(he)(he)信息互通。在這(zhe)一(yi)(yi)過(guo)程中,表面(mian)張力(li)(li)效應可(ke)(ke)以使得金線(xian)(xian)之末端(duan)形成(cheng)球(qiu)狀(zhuang),并確保其精確定(ding)位和(he)(he)形狀(zhuang)轉變,從而(er)有(you)利于形成(cheng)質(zhi)量穩定(ding)的(de)(de)焊點。另一(yi)(yi)方面(mian),表面(mian)能(neng)(neng)也對引線(xian)(xian)鍵(jian)(jian)合(he)工藝有(you)著顯(xian)著影響。比如(ru),當引線(xian)(xian)鍵(jian)(jian)合(he)或焊盤氧化后在其表面(mian)會(hui)形成(cheng)一(yi)(yi)層難(nan)以去除(chu)的(de)(de)氧化膜,這(zhe)層氧化膜的(de)(de)厚度會(hui)隨(sui)著環境(jing)溫度的(de)(de)升高而(er)增大,會(hui)使其表面(mian)能(neng)(neng)降(jiang)低,可(ke)(ke)鍵(jian)(jian)合(he)性降(jiang)低,導(dao)致鍵(jian)(jian)合(he)力(li)(li)和(he)(he)焊盤形變難(nan)以控制,從而(er)可(ke)(ke)能(neng)(neng)產生質(zhi)量問(wen)題如(ru)銅球(qiu)形成(cheng)不(bu)穩定(ding),甚至可(ke)(ke)能(neng)(neng)導(dao)致虛焊,降(jiang)低產品(pin)的(de)(de)穩定(ding)性和(he)(he)可(ke)(ke)靠性。


綜(zong)上,清洗、焊接、敷形(xing)涂覆、引線(xian)鍵合(he)環節都需(xu)(xu)要嚴格控(kong)制和調整(zheng)表面能和表面張力以滿足電子產品(pin)制造的要求。這涉及到(dao)材料選擇(ze)、工(gong)藝參數控(kong)制等多個方面,需(xu)(xu)要綜(zong)合(he)考慮(lv)以達到(dao)最(zui)佳(jia)效果。