一种用于BGA封装的助焊膏及其制备方法

本发明涉及电子封装用助焊膏领域，尤其涉及一种用于bga封装的助焊膏及其制备方法。

背景技术：

1、电子封装技术是半导体产业和集成电路产业的核心技术之一，近些年来电子封装技术得到了飞速发展。bga(ball girdarray)球栅阵列封装是表面ic封装的一种形式，这种封装形式大大增加了封装密度，减少了封装体积。随着芯片的高度集成化，对封装性能的要求越来越苛刻，传统的封装形式已经无法满足当今社会的需求。

2、bga封装与其他封装形式最大的不同之处在于，它是用焊料球代替焊料针状引脚，并且对助焊膏的涂覆过程以及对bga焊球的粘接质量均有严格要求。助焊膏是电子封装领域不可或缺的组成成分，其质量直接影响电子产品的质量与可靠性。在bga封装领域，助焊膏主要应用在bga植球过程中将焊球涂敷在bga焊盘上。助焊膏的作用在于，bga植球过程中通过在基材表面涂敷一定量助焊膏，增强基材与焊料的粘附力，保证bga焊球在贴敷时能够平稳放置，进而提高效率及良品率。

3、然而，助焊膏的整体稳定性较差是现如今存在的主要问题，它决定着产品的使用寿命，进而影响bga封装产品的质量、可靠性以及稳定性。一般来说，助焊膏的制备、存储以及使用不当均易造成助焊膏的表面粘度不稳定、表面反粗以及一致性不足等情况，进而影响bga植球过程中的印刷稳定性，从而导致焊盘图形存在缺陷、焊料不足、缺焊及少焊等。因此制备存储稳定性高、粘度可调、焊后腐蚀性小、活性较强的助焊膏是bga封装行业的必然趋势。

技术实现思路

1、有鉴于此，本发明提供了一种用于bga封装的助焊膏及其制备方法，本发明所述助焊膏在bga封装植球工艺中具有存储稳定性高、焊后腐蚀性低、粘度可调、活性强、焊接后的残留物少，焊接质量高等优点。

2、为了达到上述技术效果，本发明采取以下技术方案：

3、一种用于bga封装的助焊膏，按质量百分比计，包括以下组分：

4、

5、进一步的，所述溶剂是由二乙二醇丁醚和四氢糠醇按1：1-5的质量百分比构成的混合物。溶剂的主要作用包括溶解助焊膏中的其余组成成分，使之成为均匀的粘稠液体，同时提高助焊膏的粘度稳定性和存储寿命。

6、进一步的，所述成膜剂选自全氢化松香、水白氢化松香、氢化松香、歧化松香中的至少一种。成膜剂的作用包括在助焊膏的制备过程中提供适宜的粘度，同时使得焊点在回流焊前有较好的抗坍塌性，提高焊接整体的可靠性。

7、进一步优选的，所述成膜剂由全氢化松香和水白氢化松香按2：1质量百分比构成。

8、进一步的，所述活化剂选自壬二酸、癸二酸、戊二酸、丁二酸、丙二酸、辛二酸中的至少一种。进一步优选的，所述活化剂由壬二酸和癸二酸按0.7：1质量百分比构成。活化剂的作用包括在焊接温度下去除焊盘与焊料之间的氧化物，从而提高焊料与焊盘之间的润湿性。

9、进一步的，所述触变剂为蓖麻油。触变剂的作用包括在印刷过程中起到润滑作用，改善焊锡膏的印刷性能，利于脱模。

10、进一步的，所述保湿剂选自聚乙二醇8000、丙三醇的至少一种。进一步优选的，所述保湿剂为聚乙二醇8000。保湿剂的作用在于防止焊锡粉与空气接触而氧化，抑制焊锡膏沙化、发干，从而达到有效延长焊锡膏保存时间和使用寿命的效果。

11、进一步的，所述表面活性剂为烷基酚聚氧乙烯醚。表面活性剂的作用在于通过降低母材的表面张力，使焊料更好的铺展在母材表面，从而获得良好的焊接接头。

12、进一步的，所述稳定剂为石蜡。稳定剂的作用在于保持焊接过程中的稳定性，防止产生气泡和小孔，从而提高焊接质量。

13、进一步的，所述抗氧化剂为抗坏血酸棕榈酸酯。抗氧化剂的作用在于通过抑制焊料与铜基板之间氧化物的生成，防止助焊剂中活性物质被氧化。

14、进一步的，所述缓蚀剂为苯并三氮唑。缓蚀剂的加入可以在铜基板表面生成一层致密保护膜，有效降低对铜板的腐蚀，还能够在一定程度上抑制焊接界面金属间化合物的生长，提高焊点的可靠性。

15、本发明的第二个目的在于提供一种用于bga封装的助焊膏的制备方法，包括以下步骤：

16、(1)按照质量百分比称取溶剂、成膜剂和活化剂，混合后加热升温至溶解完全，得到混合物a，备用；

17、(2)将触变剂加入混合物a中，溶解完全后，均质3-5min，得到混合物b，备用；

18、(3)将保湿剂、表面活性剂、稳定剂、抗氧化剂和缓蚀剂加入混合物b中，溶解完全后，均质3-5min，冷却至室温，得到用于bga封装的助焊膏。

19、进一步的，步骤(1)所述升温至90-100℃。

20、与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：本发明提供的助焊膏在bga封装植球工艺中具有存储稳定性高、焊后腐蚀性低、粘度可调、活性强、焊接质量高，并且在回流焊接及其他焊接后的残留物少的优势。

技术特征：

1.一种用于bga封装的助焊膏，其特征在于，按质量百分比计，包括以下组分：

2.根据权利要求1所述用于bga封装的助焊膏，其特征在于，所述溶剂是由二乙二醇丁醚和四氢糠醇按1：1-5的质量百分比构成的混合物。

3.根据权利要求1所述用于bga封装的助焊膏，其特征在于，所述成膜剂选自全氢化松香、水白氢化松香、氢化松香、歧化松香中的至少一种。

4.根据权利要求1所述用于bga封装的助焊膏，其特征在于，所述活化剂选自壬二酸、癸二酸、戊二酸、丁二酸、丙二酸、辛二酸中的至少一种。

5.根据权利要求1所述用于bga封装的助焊膏，其特征在于，所述触变剂为蓖麻油。

6.根据权利要求1所述用于bga封装的助焊膏，其特征在于，所述保湿剂选自聚乙二醇8000、丙三醇的至少一种。

7.根据权利要求1所述用于bga封装的助焊膏，其特征在于，所述表面活性剂为烷基酚聚氧乙烯醚，所述稳定剂为石蜡，所述抗氧化剂为抗坏血酸棕榈酸酯，所述缓蚀剂为苯并三氮唑。

8.根据权利要求1-7任一项所述用于bga封装的助焊膏的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

9.根据权利要求8所述用于bga封装的助焊膏的制备方法，其特征在于，步骤(1)所述升温至90-100℃。

技术总结本发明提供了一种用于BGA封装的助焊膏及其制备方法，属于电子封装用助焊膏技术领域。所述助焊膏包括以下组分：溶剂20.0～25.0wt％、成膜剂35.0～40.0wt％、活化剂5.5～6.0wt％、触变剂5.0～7.0wt％、保湿剂10.0～15.0wt％、表面活性剂0.5～1.0wt％、稳定剂1.5～2.0wt％、抗氧化剂3.0～5.0wt％、缓蚀剂3.0～5.0wt％。本发明所述助焊膏在BGA封装植球工艺中具有存储稳定性高、焊后腐蚀性低、粘度可调、活性强、焊接后的残留物少，焊接质量高等优点。技术研发人员：张文倩,陈玺丞,王同举,梁存龙,秦振忠,雷永平受保护的技术使用者：北华航天工业学院技术研发日：技术公布日：2024/6/13