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
在電子制造領域，回流焊接是一種關鍵的連接技術，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重要的角色，同時，氮氣氣氛焊接的應用也極大地影響了焊接質量和電子產品的最終性能。
助焊劑的作用
1.清潔作用：在預熱升溫階段，助焊劑中的大部分揮發性成分首先揮發，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。這是保證焊接質量的第一步，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，金屬表面極易發生氧化，這會嚴重影響焊接質量。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，不會與被焊金屬發生化學反應，因此可以有效隔絕空氣中的氧氣，防止金屬在高溫下氧化。這對于提高焊接質量、減少焊接缺陷具有重要意義。
2.提高焊接質量：使用氮氣氣氛焊接可以顯著減少焊接過程中出現的冷焊、焊盤覆蓋不全、不熔錫等現象。同時，氮氣還可以幫助降低焊接過程中的溫度梯度，減少熱應力對焊點的影響，提高焊點的可靠性和穩定性。
3.適應無鉛工藝需求：隨著環保意識的提高和法規的完善，無鉛焊接工藝逐漸成為主流。然而，無鉛焊料的熔點較高，預熱溫度和焊接峰值溫度也相應提高，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定性和可靠性。
圖2 助焊劑防止再氧化功能不足的表現
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量、減少焊接缺陷，并適應無鉛工藝的需求。因此，在選擇和使用助焊劑時，需要根據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量和可靠性。在微電子與半導體封裝工藝中，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。
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