制備精細焊粉的方法有多種,以下介紹五種常用的方法:
一、氣體霧化法
原理:
利用高速氣流將流經(jīng)噴嘴的熔融液體打散,霧化成細小的液滴。
液滴在沉降過程中冷卻凝固,形成粉末顆粒,經(jīng)過分選得到超微錫粉。
特點:
粉碎效率高,產(chǎn)量大。
產(chǎn)品多為橢圓形,表面粗糙,含氧量高,粉體粒度分布寬。
氮氣消耗量大,成本高。
衛(wèi)星球粘帶嚴重,粒度分選難度大。
二、離心霧化法
原理:
利用轉盤的高速旋轉產(chǎn)生的離心力,將熔融金屬液滴甩出并霧化成粉末,經(jīng)冷卻凝固分選后得到超微錫粉。
特點:
產(chǎn)品球形度好,氧化度小,粒度容易控制。
氣氛相對容易控制。
設備轉速高,對電機的耐熱、耐磨要求高。
設備成本相對較高。
受高速電機的限制,粉末粒徑主要集中在10-50um,超微錫粉的收獲率低。
三、超聲波霧化法
原理:
利用超聲的振動和空化效應,將熔融的金屬液滴在超聲換能器上霧化成細小的液滴。液滴在空氣中冷卻凝固,形成球形的粉末顆粒。
特點:
1粉末顆粒形貌和尺寸可控,高度球形,粒度均勻,分布窄。
2粉末顆粒純度和氧含量較低。
3設備和工藝簡單,操作方便,產(chǎn)品質量穩(wěn)定可控。
4能量消耗小,利用率高,成本低,環(huán)保節(jié)能。
5受超聲功率限制,超微粉末收獲率低,產(chǎn)量小,產(chǎn)能可能無法滿足大規(guī)模市場需求。
四、傳統(tǒng)的熔融分散法
步驟概述:
1將焊料合金在耐高溫的植物油和/或動物油中熔融。
2將熔體送入溫度高于液相線溫度至少20℃的另一預置油中。
3進行攪拌,并通過轉子和定子對熔體進行多次剪切處理,形成由焊珠和油組成的分散體。
4借助后續(xù)的沉淀作用從分散體中分離出焊珠。
特點:
該方法能夠有效地精煉和均勻分散合金成分,并去除不希望的反應產(chǎn)物,如氧化物和熔渣。
適用于制備具有特定直徑范圍(如2.5至45μm)的精細焊粉。
五、液相成型制備技術
原理:
結合剪切乳化和超聲空化效應原理,利用液相成型技術制備精細焊粉。
特點:
1可制備T6以上超微焊粉。
2粉末形態(tài)良好,粒度均勻可控,氧含量低。
3解決了超聲霧化工藝產(chǎn)量低的問題,已實現(xiàn)大規(guī)模批量生產(chǎn)。
福英達采用的就是液相成型制粉技術,該技術制作的精細焊粉具有以下優(yōu)點:
1.粒徑細且分布均勻:由于采用了先進的超微液相成型技術,無需進行后端分選,超微錫粉的粒度分布均勻,使得其物理和化學性能更加穩(wěn)定。
2.氧化膜薄而致密:超微錫粉的粒徑減小,直接導致其比表面積顯著增加,只有控制氧化膜的尺寸和致密度才能保證超微焊粉的性能。
3.球形度好:超微焊粉是由微細的金屬液滴在高溫液體介質中凝固而成,在液滴表面能的驅動下,微細液滴以最小的表面張力凝固成真圓度球形,
實現(xiàn)更低的表面積,后端無分選工序,杜絕粉體表面損傷,更低的氧含量,穩(wěn)定性更好。
4.粒徑小和均勻性好:由于粒徑小,能夠以更多的錫膏量以及更小的體積實現(xiàn)錫膏的轉印,實現(xiàn)不同尺寸的焊點,滿足不同焊點大小的需要。
5.提高導電和導熱性能:具有較低的氧含量超微焊粉匹配合適的助焊劑,實現(xiàn)良好的潤濕焊接,產(chǎn)生IMC冶金連接,保障了其在電子封裝、焊接等
領域的高導電和導熱性能。
6.易于加工和應用:由超微焊粉制備的超微錫膏具有良好的流動性和分散性,工藝窗口廣,從而改善加工性能和產(chǎn)品質量。
7.環(huán)保節(jié)能:采用先進的分散成型技術和設備,大大提高了超微焊粉的收獲率,能夠實現(xiàn)低能耗、低排放的生產(chǎn)。
8.穩(wěn)定性好:由于其特殊的制備工藝和表面處理方式,對粉末進行Coating工藝,具有更好的抗氧化性和穩(wěn)定性。
正是因為有了這項制粉技術,所配制的福英達錫膏在微光電,SIP集成封裝,半導體封裝等領域均有廣泛的應用,并得到了業(yè)界的一致好評。