回流焊接工艺中助焊剂的作用-深圳福英达
回流焊接工艺中助焊剂的作用
在电子制造领域，回流焊接是一种关键的连接技术，它通过精确控制温度曲线，将焊膏（包含焊料粉末和助焊剂）熔化，从而实现电子元件与电路板之间的可靠连接。图1和图2虽未具体展示，但通常在这类描述中，会涉及焊接前的准备、焊接过程中的温度变化以及焊接后的冷却阶段。助焊剂在这一系列步骤中扮演着至关重要的角色，同时，氮气气氛焊接的应用也极大地影响了焊接质量和电子产品的最终性能。
助焊剂的作用
1.清洁作用：在预热升温阶段，助焊剂中的大部分挥发性成分首先挥发，同时助焊剂开始润湿被焊接表面，并清除其上的氧化物和其他杂质。这是保证焊接质量的第一步，因为氧化物会阻碍焊料与被焊金属之间的有效结合。
2.润湿与铺展：随着温度的升高，焊锡粉开始熔化并融合，助焊剂继续润湿并促进焊锡在被焊金属表面的铺展。这一过程不仅依赖于焊锡的流动性，还受到助焊剂的保护作用影响，确保焊锡能够均匀、完全地覆盖被焊金属。
3.防止再氧化：在高温下，金属表面极易发生氧化，这会严重影响焊接质量。助焊剂通过其覆盖作用，在金属表面形成一层保护膜，防止其在焊接过程中再次被氧化。这层保护膜的效力、稳定性以及厚度都会影响其防止再氧化的效果。
图1助焊剂在回流焊接过程中的作用
图源自：（SMT工艺不良与组装可靠性书籍）
氮气气氛焊接的重要性
1.防止氧化：氮气是一种惰性气体，不会与被焊金属发生化学反应，因此可以有效隔绝空气中的氧气，防止金属在高温下氧化。这对于提高焊接质量、减少焊接缺陷具有重要意义。
2.提高焊接质量：使用氮气气氛焊接可以显著减少焊接过程中出现的冷焊、焊盘覆盖不全、不熔锡等现象。同时，氮气还可以帮助降低焊接过程中的温度梯度，减少热应力对焊点的影响，提高焊点的可靠性和稳定性。
3.适应无铅工艺需求：随着环保意识的提高和法规的完善，无铅焊接工艺逐渐成为主流。然而，无铅焊料的熔点较高，预热温度和焊接峰值温度也相应提高，使得被焊接金属更易氧化。使用氮气气氛焊接可以很好地解决这一问题，确保无铅焊接工艺的稳定性和可靠性。
图2 助焊剂防止再氧化功能不足的表现
图源自：（SMT工艺不良与组装可靠性书籍）
助焊剂在回流焊接过程中起着至关重要的作用，其清洁、润湿和防止再氧化的功能直接影响焊接质量。而氮气气氛焊接作为一种有效的保护措施，可以显著提高焊接质量、减少焊接缺陷，并适应无铅工艺的需求。因此，在选择和使用助焊剂时，需要根据具体的焊接工艺和要求进行综合考虑，以确保焊接接头的质量和可靠性。在微电子与半导体封装工艺中，超微锡膏的回流工艺必须使用氮气保护，超微锡膏中金属粉末粒径尺寸的降低，在升温过程的助焊剂防止氧化作用尤为重要，氮气氛围的氧气浓度非常重要。
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