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電子產品的製造過程中對表麵張力的要求

來源: 可靠性與表麵技術 瀏覽 121 次 發布時間:2024-01-16

表麵張力的大小取決於液體的性質和環境條件。一般來說,表麵張力隨著液體的分子間吸引力增強而增加,隨著溫度的升高而減小。簡單粗暴理解,表麵張力越小的液體,越容易被“侵犯”,表麵張力越大的液體“越強,不容易被侵犯”。在電子產品的製造過程中,清洗、焊接、敷形塗覆和引線鍵合等環節都對表麵張力和表麵能有一定的要求。

清洗的主要目標是消除各種類型的殘留物,這些物質可能對電子組件的性能產生不良影響。清洗劑的選擇和使用是此過程的關鍵因素,理想的清洗劑需具有出色的潤濕性,即其表麵張力應低於被清洗物體的表麵能,從而使得清洗劑能夠更好地在物體表麵鋪展,提高清洗效果。因此,為了實現有效的清洗,需要根據被清潔材料的性質選擇適當的清洗劑,並控製清洗過程的條件以優化表麵能。為了更有效地檢測清洗效果,可以通過目視檢查、達因筆、水滴接觸角和離子汙染度等測試來評估清洗後的PCBA/FPCA的表麵狀態。


焊接過程也需要關注表麵能和表麵張力。助焊劑是焊接過程中不可或缺的一部分,它有清洗被焊金屬和焊料表麵的作用,熔點要低於所有焊料的熔點,並在焊接溫度下形成液態以保護金屬表麵。助焊劑的選擇和使用直接影響到焊接質量。此外,焊接過程中焊料與金屬表麵的相互作用也受到表麵張力的影響。理想的助焊劑應具有較低的表麵張力,以便受熱後能迅速均勻地流動,從而增強焊料與金屬表麵的活性並增加浸潤。


敷形塗覆是一種用於保護電路板的重要技術,它是將塗料均勻塗布在PCBA(印製板組裝件)上,旨在使電路板在工作和儲存期間能抵禦惡劣環境對電路和元器件的影響。塗覆過程中,如果塗料本身的表麵張力高於電路板表麵能,則塗料可能會收縮成珠狀,從而導致塗層不均勻。為了達到敷形塗布的目的,必須精確控製塗料的表麵張力和PCBA的表麵能,確保塗料均勻塗布在電路板上,從而提高電路板的保護效果和使用壽命。


引線鍵合工藝是一種廣泛應用於集成電路封裝的核心技術,它使用金屬引線來實現芯片與基板之間的電氣互連和信息互通。在這一過程中,表麵張力效應可以使得金線之末端形成球狀,並確保其精確定位和形狀轉變,從而有利於形成質量穩定的焊點。另一方麵,表麵能也對引線鍵合工藝有著顯著影響。比如,當引線鍵合或焊盤氧化後在其表麵會形成一層難以去除的氧化膜,這層氧化膜的厚度會隨著環境溫度的升高而增大,會使其表麵能降低,可鍵合性降低,導致鍵合力和焊盤形變難以控製,從而可能產生質量問題如銅球形成不穩定,甚至可能導致虛焊,降低產品的穩定性和可靠性。


綜上,清洗、焊接、敷形塗覆、引線鍵合環節都需要嚴格控製和調整表麵能和表麵張力以滿足電子產品製造的要求。這涉及到材料選擇、工藝參數控製等多個方麵,需要綜合考慮以達到最佳效果。


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