一种电子封装用锡球的表面处理方法

本发明涉及锡球的表面处理，尤其涉及一种电子封装用锡球的表面处理方法。

背景技术：

1、锡球作为一种电子连接材料，广泛应用于电子行业中，如在电脑、消费电子及汽车电子等领域用作连接半导体元器件和印刷电路板的连接组件，以及在激光锡球焊领域作为异型焊锡、表面搭接及精密连接点焊接的主要材料。常用的锡球制备方法包括切丝重熔法、射流扰动法等，而锡球表面较为活泼，容易与空气中氧气反应或是在存储运输过程中沾染污染物，造成锡球表面发黄、发黑现象，从而影响锡球的焊接质量，因此制备出的锡球均需进行表面抗氧化处理。目前实际生产中锡球表面保护的方法是利用有机膜包裹法，即利用石蜡等有机溶剂在焊锡球表面形成一层保护膜，但该层膜属于物理黏附，剧烈碰撞容易导致保护层脱落，采用这种锡球表面抗氧化方法一般只能使锡球存储寿命达到6个月。因此，开发一种能够同时让锡球表面实现抗氧抗腐及助焊的处理工艺技术以提高锡球的存储和使用寿命具有重要的意义。

技术实现思路

1、有鉴于此，本发明提供了一种电子封装用锡球的表面处理方法，采用锡球表面清洗处理、锡球表面抗氧化和抗腐蚀处理、锡球表面水洗及干燥处理、锡球表面助焊处理以及锡球表面烘干处理相结合的处理工艺，使锡球表面均匀生长一层复合保护膜，该复合膜由具备抗氧化、抗腐蚀功能的化学膜和具备助焊功能的物理膜构成，能够有效提高锡球的存储和使用寿命达1年以上。

2、本发明所述的电子封装用锡球的表面处理方法，包括以下步骤：

3、(1)锡球表面清洗处理：配制碱性清洗剂，在25～45℃的条件下，对锡球进行表面清洗，捞出；

4、(2)锡球表面抗氧化和抗腐蚀处理：配制抗氧化及抗腐蚀溶液，在25～30℃的条件下，对锡球处理45-90秒，捞出；

5、(3)锡球表面水洗及干燥处理：对步骤(2)处理过的锡球进行去离子水清洗，然后烘干；

6、(4)锡球表面助焊处理：配制助焊液，对步骤(2)烘干后的锡球进行助焊处理1～2分钟；

7、(5)锡球表面烘干处理：将锡球平铺在托盘中，采用鼓风干燥机进行烘干。

8、优选的，所述锡球成分为sac305、sn-ag-cu、sn-bi中的任意一种。

9、优选的，步骤(1)所述的碱性清洗剂包括以下质量百分数的成分：0.5％～5％氢氧化钠，5％～8％碳酸钠，2％硅酸钠，余量为去离子水。

10、优选的，步骤(1)所述的表面清洗处理的方式为超声振动，处理时间为3～5min。

11、优选的，步骤(2)所述的抗氧化及抗腐蚀溶液包括以下质量百分数的成分：0.5％～1％聚乙烯醇、1.5％～5％3-氨基-1h-1,2,4三氮唑、2％乙二胺四乙酸，0.05％非离子表面活性剂，0.1％～0.5％半胱氨酸，余量为去离子水；所述非离子表面活性剂为op-10。

12、更优选的，所述抗氧化及抗腐蚀溶液的ph为6～7。

13、优选的，步骤(2)所述的抗氧化及抗腐蚀处理采用的方法为旋转搅拌处理，转速为1000～1500转/分钟。

14、优选的，步骤(3)所述去离子水清洗的时间为30～40s，所述烘干的温度为70℃-90℃。

15、优选的，步骤(4)所述的助焊液包括以下质量百分数的成分：3％～5％松香、0.1％～0.5％1,2-丙二醇、0.2％～0.5％三乙醇胺，0.5％～2.5％液体石蜡，0.1％～0.5％矿物油，余量为环己烷。

16、优选的，步骤(4)所述助焊处理的方式为搅拌处理，所述搅拌速度为80～120转/分钟。

17、优选的，步骤(5)所述烘干的温度为80℃～100℃，烘干时间为1～2分钟。

18、与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：

19、本发明锡球表面抗氧抗腐及助焊处理方法，包括锡球表面清洗处理、锡球表面抗氧化和抗腐蚀处理、锡球表面水洗及干燥处理、锡球表面助焊处理以及锡球表面烘干处理；其中对锡球表面进行清洗处理，可以除去锡球表面的污染沾污；对锡球表面进行抗氧和抗腐处理，可以在锡球表面生成一层性质稳定且对焊接质量无影响的化学膜；对锡球表面进行水洗和干燥处理，可以减小锡球表面处理液对后续助焊处理的污染；对锡球表面进行助焊处理，是利用在锡球表面涂敷一层松香基的物理膜，增加锡球的助焊性；对锡球表面进行烘干处理，可有效降低锡球的粘连比例，提高烘干效率。本发明通过在锡球表面形成化学和物理的复合膜，大大提高了锡球表面抗氧化、抗腐蚀以及助焊的能力，能够有效抵抗运输过程中的碰撞，保持锡球表面有光泽且存储和使用寿命达1年以上。

技术特征：

1.一种电子封装用锡球的表面处理方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的电子封装用锡球的表面处理方法，其特征在于，所述锡球成分为sac305、sn-ag-cu、sn-bi中的任意一种。

3.根据权利要求1所述的电子封装用锡球的表面处理方法，其特征在于，步骤(1)所述的碱性清洗剂包括以下质量百分数的成分：0.5％～5％氢氧化钠，5％～8％碳酸钠，2％硅酸钠，余量为去离子水。

4.根据权利要求1所述的电子封装用锡球的表面处理方法，其特征在于，步骤(1)所述的表面清洗处理的方式为超声振动，处理时间为3～5min。

5.根据权利要求1所述的电子封装用锡球的表面处理方法，其特征在于，步骤(2)所述的抗氧化及抗腐蚀溶液包括以下质量百分数的成分：0.5％～1％聚乙烯醇、1.5％～5％3-氨基-1h-1,2,4三氮唑、2％乙二胺四乙酸，0.05％非离子表面活性剂，0.1％～0.5％半胱氨酸，余量为去离子水；所述非离子表面活性剂为op-10；

6.根据权利要求1所述的电子封装用锡球的表面处理方法，其特征在于，步骤(2)所述的抗氧化及抗腐蚀处理采用的方法为旋转搅拌处理，转速为1000～1500转/分钟。

7.根据权利要求1所述的电子封装用锡球的表面处理方法，其特征在于，步骤(3)所述去离子水清洗的时间为30～40s，所述烘干的温度为70℃-90℃。

8.根据权利要求1所述的电子封装用锡球的表面处理方法，其特征在于，步骤(4)所述的助焊液包括以下质量百分数的成分：3％～5％松香、0.1％～0.5％1,2-丙二醇、0.2％～0.5％三乙醇胺，0.5％～2.5％液体石蜡，0.1％～0.5％矿物油，余量为环己烷。

9.根据权利要求1所述的电子封装用锡球的表面处理方法，其特征在于，步骤(4)所述助焊处理的方式为搅拌处理，所述搅拌速度为80～120转/分钟。

10.根据权利要求1所述的电子封装用锡球的表面处理方法，其特征在于，步骤(5)所述烘干的温度为80℃～100℃，烘干时间为1～2分钟。

技术总结本发明提供了一种电子封装用锡球的表面处理方法，属于锡球的表面处理技术领域。本发明的方法包括锡球表面清洗处理、锡球表面抗氧化和抗腐蚀处理、锡球表面水洗及干燥处理、锡球表面助焊处理以及锡球表面烘干处理。该方法能够在锡球表面生成一层性质稳定且对焊接质量无影响的化学膜。并涂敷一层松香基的物理膜。本发明通过在锡球表面形成化学和物理的复合膜，大大提高了锡球表面抗氧化、抗腐蚀以及助焊的能力，能够有效抵抗运输过程中的碰撞，保持锡球表面有光泽且提高存储和使用时间。技术研发人员：张文倩,王同举,张冰冰,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：2024/8/1