回流焊接工藝中助焊劑的作用-深圳福英達
回流焊接工藝中助焊劑的作用
在電子制造領(lǐng)域，回流焊接是一種關(guān)鍵的連接技術(shù)，它通過精確控制溫度曲線，將焊膏（包含焊料粉末和助焊劑）熔化，從而實現(xiàn)電子元件與電路板之間的可靠連接。圖1和圖2雖未具體展示，但通常在這類描述中，會涉及焊接前的準(zhǔn)備、焊接過程中的溫度變化以及焊接后的冷卻階段。助焊劑在這一系列步驟中扮演著至關(guān)重要的角色，同時，氮氣氣氛焊接的應(yīng)用也極大地影響了焊接質(zhì)量和電子產(chǎn)品的最終性能。
助焊劑的作用
1.清潔作用：在預(yù)熱升溫階段，助焊劑中的大部分揮發(fā)性成分首先揮發(fā)，同時助焊劑開始潤濕被焊接表面，并清除其上的氧化物和其他雜質(zhì)。這是保證焊接質(zhì)量的第一步，因為氧化物會阻礙焊料與被焊金屬之間的有效結(jié)合。
2.潤濕與鋪展：隨著溫度的升高，焊錫粉開始熔化并融合，助焊劑繼續(xù)潤濕并促進焊錫在被焊金屬表面的鋪展。這一過程不僅依賴于焊錫的流動性，還受到助焊劑的保護作用影響，確保焊錫能夠均勻、完全地覆蓋被焊金屬。
3.防止再氧化：在高溫下，金屬表面極易發(fā)生氧化，這會嚴(yán)重影響焊接質(zhì)量。助焊劑通過其覆蓋作用，在金屬表面形成一層保護膜，防止其在焊接過程中再次被氧化。這層保護膜的效力、穩(wěn)定性以及厚度都會影響其防止再氧化的效果。
圖1助焊劑在回流焊接過程中的作用
圖源自：（SMT工藝不良與組裝可靠性書籍）
氮氣氣氛焊接的重要性
1.防止氧化：氮氣是一種惰性氣體，不會與被焊金屬發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，因此可以有效隔絕空氣中的氧氣，防止金屬在高溫下氧化。這對于提高焊接質(zhì)量、減少焊接缺陷具有重要意義。
2.提高焊接質(zhì)量：使用氮氣氣氛焊接可以顯著減少焊接過程中出現(xiàn)的冷焊、焊盤覆蓋不全、不熔錫等現(xiàn)象。同時，氮氣還可以幫助降低焊接過程中的溫度梯度，減少熱應(yīng)力對焊點的影響，提高焊點的可靠性和穩(wěn)定性。
3.適應(yīng)無鉛工藝需求：隨著環(huán)保意識的提高和法規(guī)的完善，無鉛焊接工藝逐漸成為主流。然而，無鉛焊料的熔點較高，預(yù)熱溫度和焊接峰值溫度也相應(yīng)提高，使得被焊接金屬更易氧化。使用氮氣氣氛焊接可以很好地解決這一問題，確保無鉛焊接工藝的穩(wěn)定性和可靠性。
圖2 助焊劑防止再氧化功能不足的表現(xiàn)
圖源自：（SMT工藝不良與組裝可靠性書籍）
助焊劑在回流焊接過程中起著至關(guān)重要的作用，其清潔、潤濕和防止再氧化的功能直接影響焊接質(zhì)量。而氮氣氣氛焊接作為一種有效的保護措施，可以顯著提高焊接質(zhì)量、減少焊接缺陷，并適應(yīng)無鉛工藝的需求。因此，在選擇和使用助焊劑時，需要根據(jù)具體的焊接工藝和要求進行綜合考慮，以確保焊接接頭的質(zhì)量和可靠性。在微電子與半導(dǎo)體封裝工藝中，超微錫膏的回流工藝必須使用氮氣保護，超微錫膏中金屬粉末粒徑尺寸的降低，在升溫過程的助焊劑防止氧化作用尤為重要，氮氣氛圍的氧氣濃度非常重要。
-未完待續(xù)-
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