CN111777944A - 一种芯片封装用焊锡球表面处理剂及其制备方法 - Google Patents

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朱俊楠
谭润秋
黄金鑫
孙绍福
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龙登成
白海龙
张欣
张贤立
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Abstract

一种芯片封装用焊锡球表面处理剂及其制备方法，所述处理剂按质量百分比计，由用有机溶剂乙酸乙酯和甲苯溶解的以下物质混合而成：松香85％‑92％、聚乙烯5％‑10％、蜡2％‑4％、添加剂0.5％‑1％。本发明的焊锡球表面处理剂的配制简单、易操作，锡球焊接无其它金属杂质及卤素残留，具有良好的抗氧化性、耐热变色性及耐候性，且不影响其焊接性能。

Description

一种芯片封装用焊锡球表面处理剂及其制备方法
技术领域
本发明涉及芯片封装用焊锡球表面处理剂及其制备方法技术领域。
背景技术
随着集成电路(IC)产业的迅速发展，伴随着电子产品愈小愈精的发展要求，BGA应运而生。手机、电脑等高端芯片通常采用BGA焊锡球进行封装互连，才能实现芯片的功能，这也要求BGA焊锡球具有良好的焊接性和抗氧化性。
目前针对BGA焊锡球抗氧化性能的提升基本是通过添加一些微量元素来实现，如Ge、Ga、P等，但是添加微量元素的效果并不能保证锡球在运输过程和碰撞中长期有效，而且过量的添加微量元素还会影响BGA焊锡球内部组织结构从而导致焊接性能下降。
有机表面处理剂的使用旨在BGA焊锡球表面形成一层有机膜，可以隔离锡球表面与空气接触，从而起到抗氧化的作用。这层有机膜不仅不会影响焊锡球的内部组织结构，而且会随着焊接过程而受热挥发，不会残留下杂质。
发明内容
本发明的目的是为了解决焊锡球表面易氧化的问题，提供一种在不影响焊接性能的前提下可在焊锡球表面形成保护膜的芯片封装用焊锡球表面处理剂及其制备方法。
本发明采取的技术方案如下：
一种芯片封装用焊锡球表面处理剂，所述处理剂按质量百分比计，由用有机溶剂溶解的以下物质混合而成：松香85％-92％、聚乙烯5％-10％、蜡2％-4％、添加剂0.5％-1％。
本发明所述有机溶剂为乙酸乙酯和甲苯的混合物。
本发明所述蜡为微晶蜡、米糠蜡、地蜡、棕榈蜡、低熔点合成蜡中的一种或两种的混合物。
本发明所述添加剂为活性剂或者增塑剂。
进一步地，所述活性剂为无卤有机酸活性剂，为苹果酸、酒石酸、柠檬酸中的一种或两种，所述增塑剂为邻苯二甲酸酯、柠檬酸酯、苯甲酸酯、苯二甲酸酯中的一种或多种。
本发明所述的芯片封装用焊锡球表面处理剂的制备方法，是将所述松香、聚乙烯、蜡、添加剂分别倒入盛有有机溶剂的容器中溶解，搅拌均匀，然后将溶解完全的松香、聚乙烯、蜡、添加剂混合到一起，升温至50-70℃，搅拌5-10min，得到混合液，再按质量份数将1份混合液用50～150份正己烷稀释，即得到所述的芯片封装用焊锡球表面处理剂。
本发明的焊锡球表面处理剂的配制简单、易操作，锡球焊接无其它金属杂质及卤素残留，具有良好的抗氧化性、耐热变色性及耐候性，且不影响其焊接性能。
采用本发明的表面处理剂对焊锡球进行处理，可在其表面形成一层透明的高分子有机膜。这层有机膜均匀的包覆在锡球表面，可以隔离锡球表面与空气接触，从而起到抗氧化的作用，且不会影响焊锡球的内部组织结构，还会随着焊接过程而受热挥发，不会残留下杂质。
具体实施方式
下面结合实施例，进一步阐述本发明的内容。
实施例1
一种芯片封装用焊锡球表面处理剂，所述处理剂按质量百分比计，由用乙酸乙酯和甲苯溶解的以下物质混合而成：松香88％、聚乙烯8％、米糠蜡3％、酒石酸0.3％、苹果酸0.2％、柠檬酸酯0.5％。
表面处理剂的制备方法如下：将松香、聚乙烯、米糠蜡、酒石酸、柠檬酸酯分别倒入盛有乙酸乙酯和甲苯的容器中溶解，搅拌均匀，然后将溶解完全的液态松香、液态聚乙烯、液态米糠蜡、液态酒石酸、液态柠檬酸酯混合到一起，升温至65℃左右，搅拌8min，得到混合液，再按质量份数将1份混合液用100份正己烷稀释即可。
实施例2
一种芯片封装用焊锡球表面处理剂，所述处理剂按质量百分比计，由用乙酸乙酯和甲苯溶解的以下物质混合而成：松香85％、聚乙烯10％、棕榈蜡4％、酒石酸0.3％、邻苯二甲酸酯0.7％。
表面处理剂的制备方法如下：将松香、聚乙烯、棕榈蜡、酒石酸、邻苯二甲酸酯分别倒入盛有乙酸乙酯和甲苯的容器中溶解，搅拌均匀，然后将溶解完全的液态松香、液态聚乙烯、液态棕榈蜡、液态酒石酸、液态邻苯二甲酸酯混合到一起，升温至70℃，搅拌5min，得到混合液，再按质量份数将1份混合液用150份正己烷稀释即可。
实施例3
一种芯片封装用焊锡球表面处理剂，所述处理剂按质量百分比计，由用乙酸乙酯和甲苯溶解的以下物质混合而成：松香91％、聚乙烯6％、低熔点合成蜡2.5％、苹果酸0.2％、苯甲酸酯0.3％。
表面处理剂的制备方法如下：将松香、聚乙烯、低熔点合成蜡、酒石酸、苯甲酸酯分别倒入盛有乙酸乙酯和甲苯的容器中溶解，搅拌均匀，然后将溶解完全的液态松香、液态聚乙烯、液态低熔点合成蜡、液态酒石酸、液态苯甲酸酯混合到一起，升温至50℃，搅拌10min，得到混合液，再按质量份数将1份混合液用50份正己烷稀释即可。
实施例4
一种芯片封装用焊锡球表面处理剂，所述处理剂按质量百分比计，由用乙酸乙酯和甲苯溶解的以下物质混合而成：松香92％、聚乙烯5％、微晶蜡2％、地蜡0.3％、柠檬酸0.2％、苯二甲酸酯0.2％、苯甲酸酯0.3％。
表面处理剂的制备方法如下：将松香、聚乙烯、微晶蜡、地蜡、酒石酸、苯二甲酸酯、苯甲酸酯分别倒入盛有乙酸乙酯和甲苯的容器中溶解，搅拌均匀，然后将溶解完全的液态松香、液态聚乙烯、液态微晶蜡、液态地蜡、液态酒石酸、液态苯二甲酸酯、液态苯甲酸酯混合到一起，升温至55℃，搅拌9min，得到混合液，再按质量份数将1份混合液用120份正己烷稀释即可。
用以上实施例得到的芯片封装用焊锡球表面处理剂对焊锡球进行表面处理，所得到的焊锡球经检测：恒温恒湿实验(50℃、95％RH、72h)、高温实验(100℃、72h)使用色差仪测量亮度值均无发黄现象，而未经处理过的焊锡球均发黄；经摇球实验摇球3500次，使用色差仪测量亮度值无发黑现象，而未经处理过的焊锡球经摇球实验摇球500次后肉眼可见发黑现象明显。
以上所描述的实施例仅为本发明的一部分实施例，非全部实施例。基于本发明中的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

Claims (7)

1.一种芯片封装用焊锡球表面处理剂，其特征在于，所述处理剂按质量百分比计，由有机溶剂溶解的以下物质混合而成：松香85％-92％、聚乙烯5％-10％、蜡2％-4％、添加剂0.5％-1％。
2.根据权利要求1所述的一种芯片封装用焊锡球表面处理剂，其特征在于，所述有机溶剂为乙酸乙酯和甲苯的混合物。
3.根据权利要求1所述的一种芯片封装用焊锡球表面处理剂，其特征在于，所述蜡为微晶蜡、米糠蜡、地蜡、棕榈蜡、低熔点合成蜡中的一种或两种的混合物。
4.根据权利要求1所述的一种芯片封装用焊锡球表面处理剂，其特征在于，所述添加剂为活性剂和增塑剂。
5.根据权利要求4所述的一种芯片封装用焊锡球表面处理剂，其特征在于，所述活性剂为无卤有机酸活性剂，所述增塑剂为邻苯二甲酸酯、柠檬酸酯、苯甲酸酯、苯二甲酸酯中的一种或多种。
6.根据权利要求5所述的一种芯片封装用焊锡球表面处理剂，其特征在于，所述无卤有机酸活性剂为苹果酸、酒石酸、柠檬酸中的一种或两种。
7.如权利要求1～6任一项所述的芯片封装用焊锡球表面处理剂的制备方法，其特征在于，将所述松香、聚乙烯、蜡、添加剂分别倒入盛有有机溶剂的容器中溶解，搅拌均匀，然后将溶解完全的松香、聚乙烯、蜡、添加剂混合到一起，升温至50-70℃，搅拌5-10min，得到混合液，再按质量份数将1份混合液用50～150份正己烷稀释，即得到所述的芯片封装用焊锡球表面处理剂。
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