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電子產(chǎn)品的制造過(guò)程中對表面張力的要求
來(lái)源: 可靠性與表面技術(shù) 瀏覽 1031 次 發(fā)布時(shí)間:2024-01-16
表面張力的大小取決于液體的性質(zhì)和環(huán)境條件。一般來(lái)說(shuō),表面張力隨著(zhù)液體的分子間吸引力增強而增加,隨著(zhù)溫度的升高而減小。簡(jiǎn)單粗暴理解,表面張力越小的液體,越容易被“侵犯”,表面張力越大的液體“越犟,不容易被侵犯”。在電子產(chǎn)品的制造過(guò)程中,清洗、焊接、敷形涂覆和引線(xiàn)鍵合等環(huán)節都對表面張力和表面能有一定的要求。
清洗的主要目標是消除各種類(lèi)型的殘留物,這些物質(zhì)可能對電子組件的性能產(chǎn)生不良影響。清洗劑的選擇和使用是此過(guò)程的關(guān)鍵因素,理想的清洗劑需具有出色的潤濕性,即其表面張力應低于被清洗物體的表面能,從而使得清洗劑能夠更好地在物體表面鋪展,提高清洗效果。因此,為了實(shí)現有效的清洗,需要根據被清潔材料的性質(zhì)選擇適當的清洗劑,并控制清洗過(guò)程的條件以?xún)?yōu)化表面能。為了更有效地檢測清洗效果,可以通過(guò)目視檢查、達因筆、水滴接觸角和離子污染度等測試來(lái)評估清洗后的PCBA/FPCA的表面狀態(tài)。
焊接過(guò)程也需要關(guān)注表面能和表面張力。助焊劑是焊接過(guò)程中不可或缺的一部分,它有清洗被焊金屬和焊料表面的作用,熔點(diǎn)要低于所有焊料的熔點(diǎn),并在焊接溫度下形成液態(tài)以保護金屬表面。助焊劑的選擇和使用直接影響到焊接質(zhì)量。此外,焊接過(guò)程中焊料與金屬表面的相互作用也受到表面張力的影響。理想的助焊劑應具有較低的表面張力,以便受熱后能迅速均勻地流動(dòng),從而增強焊料與金屬表面的活性并增加浸潤。
敷形涂覆是一種用于保護電路板的重要技術(shù),它是將涂料均勻涂布在PCBA(印制板組裝件)上,旨在使電路板在工作和儲存期間能抵御惡劣環(huán)境對電路和元器件的影響。涂覆過(guò)程中,如果涂料本身的表面張力高于電路板表面能,則涂料可能會(huì )收縮成珠狀,從而導致涂層不均勻。為了達到敷形涂布的目的,必須精確控制涂料的表面張力和PCBA的表面能,確保涂料均勻涂布在電路板上,從而提高電路板的保護效果和使用壽命。
引線(xiàn)鍵合工藝是一種廣泛應用于集成電路封裝的核心技術(shù),它使用金屬引線(xiàn)來(lái)實(shí)現芯片與基板之間的電氣互連和信息互通。在這一過(guò)程中,表面張力效應可以使得金線(xiàn)之末端形成球狀,并確保其精確定位和形狀轉變,從而有利于形成質(zhì)量穩定的焊點(diǎn)。另一方面,表面能也對引線(xiàn)鍵合工藝有著(zhù)顯著(zhù)影響。比如,當引線(xiàn)鍵合或焊盤(pán)氧化后在其表面會(huì )形成一層難以去除的氧化膜,這層氧化膜的厚度會(huì )隨著(zhù)環(huán)境溫度的升高而增大,會(huì )使其表面能降低,可鍵合性降低,導致鍵合力和焊盤(pán)形變難以控制,從而可能產(chǎn)生質(zhì)量問(wèn)題如銅球形成不穩定,甚至可能導致虛焊,降低產(chǎn)品的穩定性和可靠性。
綜上,清洗、焊接、敷形涂覆、引線(xiàn)鍵合環(huán)節都需要嚴格控制和調整表面能和表面張力以滿(mǎn)足電子產(chǎn)品制造的要求。這涉及到材料選擇、工藝參數控制等多個(gè)方面,需要綜合考慮以達到最佳效果。