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半导体用焊锡料的现状与未来发展趋势 soldering Tip

目前电子锡焊料的常用形态有:丝、条、棒、珠、片、粉、膏、剂等。随着国内电子工业的快速发展,电子锡焊料得到了极大的发展,普通的丝、条、棒、片、粉、剂与国外产品相比并不逊色,但在更精细化的产品及某些高端应用领域仍与国外产品有相当的差距,有的甚至完全依赖进口。当前,全球电子锡焊料行业年产量在20万吨左右,产值约为260亿元人民币,国内电子锡焊料年产量在13万吨左右,约占全球产量的65%,产值约为140亿元人民币。 

近几年电子锡焊料向环保和新兴产业方向转移,无铅焊料占比逐年增加,约占60%左右。锡焊料产业结构已发生明显变化,如锡丝、锡条的产量稳中有降,锡粉、锡膏的市场需求逐年增加。

 

■ 锡粉的现状

目前全球焊锡粉的需求量大约在20,000吨左右,其中约一半集中在中国大陆。中国大陆现在锡粉生产厂家20余家,产能约为1.6万吨,占全球产能的80%左右。

消费类电子产品作为使用焊锡粉最多的场合,目前以手机、笔记本为主的行业使用的焊锡膏所需的主要还是T3、T4粒径的焊锡粉,全球使用锡粉的80%左右均集中在这两个型号上,另外随着电子元器件的精细化和间距的不断变窄技术发展,T5、T6、T7焊锡粉的用量正在逐步增加。超细粉(T6/T7/T8)的应用未来可能是锡粉发展方向中的一条必经之路。

锡粉制备技术目前主要是超声雾化技术和离心雾化技术,而气雾化技术由于制备的锡粉质量不高已基本淘汰。具体制备工艺主要包括合金熔炼、雾化制粉、筛分选粉和包装等几个主要环节。

国外焊粉技术主要分以Senju、Alpha等日、美企业为主的离心雾化技术,和以PSP、IPS等欧洲企业为主的超声雾化技术为代表。国内以北京康普锡威、云南锡业、山东Heraeus、苏州IPS、台湾升贸等为首的企业,基本实现了集雾化制粉、气动精密分选、筛分技术于一体的高技术离心雾化技术和超声雾化技术,实现了SMT焊粉的高效、节能、环保的连续化生产,产品与国外同类技术产品水平已相当接近。


■ 锡膏的现状

目前焊锡膏全球年需求量约2.5万吨左右,由于中国是全世界最大的电子制造基地,所以一些国外的厂商也纷纷在中国境内开设了锡膏生产厂,因此全球的锡膏用量有七八成以上是在中国生产加工和使用的。

锡膏是电子产品在使用SMT工艺组装中不可或缺的材料之一,因电子产品开始走向集成化、复杂化,SMT工艺正在初步取代传统THT工艺,因此锡膏的应用量在可预见的未来还会不断增加。

锡膏不光是应用于普通消费类电子的SMT组装工艺中,还应用在LED芯片倒装固晶工艺、光伏焊带工艺、散热器针筒工艺,以及很多其他场合,几乎涉及了所有的电子产品生产。


■ BGA球的现状

BGA焊锡球(BGA锡珠)是用来代替IC元件封装结构中的引脚,从而满足电性互连以及机械连接要求的一种连接件。其终端产品为笔记本,移动通讯设备,LED,LCD、DVD,车载用液晶电视,家庭影院,卫星系统等消费性电子产品,特别在大规模集成电路的缩微工艺中起到至关重要的作用。

“中国半导体行业协会封装测试分会”在全国第八届封测年会上公布了其对半导体及锡球行业的调研和分析报告,报告中预测:全球焊锡球市场需求量2010年42万kk/月,年需求量为510万kk,到2015年达到95万kk/月,年需求量为1140万kk。其中:2010年国内年需求量达到120万KK,到2016年国内年需求量达到300万KK。到2020年预计将达到500万KK的消耗量。 

国内在BGA制造技术上虽然有很大提升,但与发达国家相比还是有着很大的差距。特别是高精度、小直径焊锡球的喷雾成型法工艺技术,是今后的主要研究方向。

 

■ 助焊剂现状

国外助焊剂制造厂商成立时间长、工艺成熟、设备先进、研发技术力量强,材质要求高、成本高、市场价位高,在国际电子高端品牌企业中占主导地位。

国内助焊剂行业与国外厂商相比起步较晚,但由于市场需求巨大。以锡焊料分会中深圳同方、唯特偶等为首的部分国内企业抓住机遇,加强科技研发能力,加强产品质量控制,降低产品成本,紧跟国外厂商的步伐,推出了一系列国内助焊剂品牌和产品,其中部分产品的技术指标已经达到甚至超过国外产品。

 

■ 发展方向

电子锡焊料在“十三五”期间发展的重点项目包括:节能环保,高可靠材料;超高密度用电气互连材料;芯片封装用无铅无锑高熔点焊接材料;功能化、专业化材料。 

当前,焊接材料产品的发展在成分上已形成向无铅、无卤、环保、功能化方向发展;在产品性价比上向质量可靠、成本低廉方向发展;在产品尺寸上向粒度微细化、分布跨度更窄等方向发展,并且各项评判技术指标也已逐渐细化和完善。此外,随着电子产品及其技术发展的需求,产品逐渐向功能化、低温节能等方向发展。这种发展趋势对焊接材料产品的质量和制造技术水平的要求将更为苛刻和严格。


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