阅读说明：本技术 一种bga焊锡球表面处理剂、制备方法及表面处理方法 (BGA solder ball surface treating agent, preparation method and surface treating method ) 是由 陈东东 孙绍福 朱俊楠 黄金鑫 谭润秋 李树祥 张欣 滕媛 于 2019-11-21 设计创作，主要内容包括：一种BGA焊锡球表面处理剂、制备方法及表面处理方法,所述表面处理剂由1—3g的药粉、500ml的甲苯和15kg的正己烷混合组成,所述药粉由聚氯乙烯、聚乙烯和一种或多种塑料稳定剂组成,聚氯乙烯：聚乙烯：塑料稳定剂的质量比为0.5:8.5:1。本发明的BGA焊锡球表面处理剂的制备原料易得、制备方法简单、对BGA焊锡球保护效果好,而且不妨害BGA焊锡球的焊接性能。(A BGA solder ball surface treatment agent, a preparation method and a surface treatment method are provided, the surface treatment agent is formed by mixing 1-3 g of medicinal powder, 500ml of toluene and 15kg of n-hexane, the medicinal powder is formed by polyvinyl chloride, polyethylene and one or more plastic stabilizers, the weight ratio of polyvinyl chloride: polyethylene: the mass ratio of the plastic stabilizer is 0.5:8.5: 1. The BGA solder ball surface treating agent has the advantages of easily available preparation raw materials, simple preparation method, good protection effect on the BGA solder balls and no harm to the welding performance of the BGA solder balls.)

一种BGA焊锡球表面处理剂、制备方法及表面处理方法

技术领域

本发明主要涉及芯片封装用焊料BGA焊锡球的表面处理剂及表面处理工艺技术领域。

背景技术

BGA焊锡球是随着芯片封装技术发展而产生的一种新型焊料产品，即一种满足芯片封装用的焊料合金球，主要是在封装体基板的底部制作阵列焊球作为电路的I/O端与印刷线路板(PCB)互接。在当今智能化设备的不断升级发展中，对设备的核心部件芯片的要求是性能越来越强、功能越来越多、体积却越来越小、重量越来越轻，这就促使电子产品向多功能、高性能和小型化、轻型化方向发展。为实现这一目标，IC芯片的特征尺寸就要越来越小，复杂程度不断增加，于是，电路的I/O数就会越来越多，封装的I/O密度就会不断增加。为了适应这一发展要求，一些先进的高密度封装技术应运而生，BGA封装技术就是其中之一。

BGA焊锡球作为芯片封装用的主要材料之一，其质量对电子芯片的性能起着非常重要的作用，为实现良好的封装工艺质量，这就要求封装用材料BGA焊锡球不仅要有较好的球形度，而且BGA焊锡球的表面无划痕、无氧化物，而焊料合金又是一种易氧化的金属材料，因此要防止BGA焊锡球的氧化，就需要在BGA焊锡球表面形成一层薄薄的保护膜，防止BGA焊锡球的氧化，BGA焊锡球表面处理剂正是为了实现这个目的。

目前的BGA焊锡球主要用植酸等物质进行表面处理，其抗氧化性比较差，在BGA焊锡球在运输过程中的摇动下，易出现BGA焊锡球的发黄、发黑等。

发明内容

本发明的目的是提供一种BGA焊锡球表面处理剂及表面处理方法。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的：

一种BGA焊锡球表面处理剂，所述表面处理剂由1—3g的药粉、500ml的甲苯和15kg的正己烷混合组成，所述药粉由聚氯乙烯、聚乙烯和一种或多种塑料稳定剂组成，聚氯乙烯：聚乙烯：塑料稳定剂的质量比为质量比为0.5:8.5:1。

本发明所述塑料稳定剂为金属皂稳定剂、有机锡稳定剂中的一种或两种。

本发明所述BGA焊锡球表面处理剂的制备方法，是将药粉放入甲苯中，用酒精灯进行加热，加热到55～65℃后停止加热，冷却到室温后倒入正己烷中，然后充分搅拌至均匀。

采用本发明所述BGA焊锡球表面处理剂对BGA焊锡球进行表面处理的方法，是将BGA焊锡球表面处理剂加热并保温在50～60℃，取制备好的BGA焊锡球浸泡在保温的BGA表面处理剂中，并在洗球机内进行正反两个方向的旋转浸泡，浸泡完成后，取纯水清洗BGA焊锡球，然后用负压沥干机除去残留的水分，再送入烤箱里烘烤，即在BGA焊锡球表面形成一层均匀的保护膜。

本发明表面处理剂所用到的甲苯，主要作用是溶解药粉，由于室温条件下，药粉在甲苯中的溶解度很低，所以采用加热温度为60～65℃，此时药粉溶解得较好，甲苯的沸点为110.6℃，因此将甲苯加热到60～65℃，不会引起甲苯的沸腾。

本发明所用的正己烷，主要作用是进一步的稀释药粉，正己烷的沸点为68℃，为了防止正己烷的沸腾，正己烷的加热温度控制在60℃以下，此时溶解于甲苯中的洗球用药粉能够在药水中分布均匀。

本发明所用的塑料稳定剂，其作用是防止或缓解BGA表面成膜的稳定性。

将经过成型工艺制备的BGA焊锡球经过本发明的药剂处理后，经过烘干后能在BGA焊锡球表面形成一层薄薄的保护膜，在该层保护膜的保护下，BGA焊锡球经过150℃高温烘烤实验后，BGA焊锡球的表面不发黄；或在摇球机上经过2000次的摇球试验后，BGA焊锡球表面不发黑，而且形成的保护膜比较薄，BGA焊锡球应用时，不会影响BGA焊锡球的工艺性能。

本发明的BGA焊锡球表面处理剂的制备原料易得、制备方法简单、对BGA焊锡球保护效果好，而且不妨害BGA焊锡球的焊接性能。

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BGA焊锡球表面处理剂，由由0.1g聚氯乙烯、1.7g聚乙烯、0.2g塑料稳定剂、500ml的甲苯和15kg的正己烷混合组成，所述塑料稳定剂是有机锡稳定剂。制备本发明表面处理剂的所有原料均可市购得到。

BGA焊锡球表面处理剂的制备方法，是将药粉放入甲苯中，用酒精灯进行加热，加热到60～65℃后停止加热，冷却到室温后倒入到正己烷中，然后充分搅拌至均匀即可。

对BGA焊锡球进行表面处理时，将制备好的表面处理剂放在油浴锅加热到50～60℃保温待用，将制备成型的BGA焊锡球放在不锈钢量杯中，并放在洗球机上，取保温锅中的洗球用药水倒入不锈钢量杯中，药水要淹没BGA焊锡球，然后进行旋转洗球，按照无铅焊锡球3转、有铅焊锡球4转，正反交替旋转进行洗球处理；药水浸泡处理结束后，倒掉药水，取纯水清洗BGA焊锡球，清洗结束后将BGA焊锡球放在负压沥干机上去除清洗后残留的水分，然后将沥干的BGA焊锡球倒入不锈钢托盘上，抖动不锈钢托盘，将BGA焊锡球均匀地平铺在不锈钢托盘上，然后放进烤箱中，在160±15℃条件下进行烘烤，其中BGA焊锡球直径大于等于0.500mm的BGA焊锡球烘烤温度为15分钟，直径小于0.500mm的BGA焊锡球烘烤温度为10分钟，烘烤结束后取出放在不锈钢架上进行冷却，将冷却后的BGA焊锡球装入周转杯中，接下来进行后续的圆度筛分和尺寸筛分即可。

本发明所用的洗球机为现有技术设备，可直接市购，能够根据设定参数进行交替正转与反转，能够使浸泡在洗球罐中的BGA焊锡球与表面处理剂混合均匀，而且转速比较稳定；无论是正转还是反转，BGA焊锡球翻动得都比较均匀。

本发明所用的负压沥干机为现有技术设备，可直接市购，能够将纯水清洗过的BGA焊锡球中残留的水分沥干的比较充分，防止BGA焊锡球在水分的作用下黏结成团聚状，以便为下一步的BGA焊锡球的烘烤工艺做好准备。

本发明所用的烤箱为现有技术设备，可直接市购。

实施例2

一种BGA焊锡球表面处理剂，由0.09g聚氯乙烯、1.53g聚乙烯、0.18g塑料稳定剂、500ml的甲苯和15kg的正己烷混合组成，所述塑料稳定剂是是金属皂稳定剂和有机锡稳定剂按质量比1:1配比的混合物。

BGA焊锡球表面处理剂的制备方法以及用所述BGA焊锡球表面处理剂对BGA焊锡球进行表面处理的方法与实施例1相同。

实施例3

一种BGA焊锡球表面处理剂，由0.05g聚氯乙烯、0.85g聚乙烯、0.1g塑料稳定剂、500ml的甲苯和15kg的正己烷混合组成，所述塑料稳定剂是金属皂稳定剂。

BGA焊锡球表面处理剂的制备方法以及用所述BGA焊锡球表面处理剂对BGA焊锡球进行表面处理的方法与实施例1相同。

实施例4

一种BGA焊锡球表面处理剂，由0.11g聚氯乙烯、1.87g聚乙烯、0.22g塑料稳定剂、500ml的甲苯和15kg的正己烷混合组成，所述塑料稳定剂是金属皂稳定剂。

BGA焊锡球表面处理剂的制备方法以及用所述BGA焊锡球表面处理剂对BGA焊锡球进行表面处理的方法与实施例1相同。

实施例5

一种BGA焊锡球表面处理剂，由0.15g聚氯乙烯、2.55g聚乙烯、0.3g塑料稳定剂、500ml的甲苯和15kg的正己烷混合组成，所述塑料稳定剂是有机锡稳定剂金属皂稳定剂。

BGA焊锡球表面处理剂的制备方法以及用所述BGA焊锡球表面处理剂对BGA焊锡球进行表面处理的方法与实施例1相同。