一文带您看懂如何避免因助焊剂使用不当导致的焊接不良?

描述

 

 

在电子封装焊接车间里,虚焊、短路、焊点腐蚀等问题屡见不鲜,很多人会先排查设备和焊料,却忽略小配角助焊剂的作用。其实,助焊剂虽不起眼,却是决定焊点质量的关键,用对了能让焊接顺风顺水,用错了就会成为失效隐患。今天就用通俗的语言探讨解析:助焊剂用不当会引发哪些问题?不同场景该怎么选?又要遵守哪些规矩?

 

一、用错助焊剂?这些焊接问题全是预警

助焊剂的核心使命是“清氧化、促润湿、防腐蚀”,一旦使用不当,每一步都可能出岔子,常见的4类不良要警惕:

1、虚焊/冷焊:隐蔽的“致命陷阱”选了活性不够的助焊剂,焊盘上的氧化层清不干净,焊料就没法和焊盘真正结合,看似成型的焊点,实际导电导热极差。比如汽车上的IGBT模块若出现这种问题,可能导致行驶中功率突然中断;手机快充芯片虚焊,就会出现充电时断时续的情况。

 

2、桥连/短路:细间距封装的“噩梦”助焊剂粘度过低、涂多了,或者流动范围没控制好,焊接时会带着焊料“乱跑”,让相邻的焊点粘在一起(也就是桥连)。像手机里0.3mm以下细间距的CSP芯片、汽车ADAS传感器,一旦桥连直接报废,良率瞬间下滑。

 

3、残留腐蚀/漏电:长期使用的“隐形杀手”用了非免清洗的助焊剂却没彻底清洗,或者助焊剂本身残留量超标、含腐蚀性成分,长期下来残留会吸收潮气,腐蚀焊盘和焊点,还可能让细间距焊点之间漏电。比如新能源汽车的BMS模块、潮湿环境里的工业变频器,遇到这种问题,使用寿命可能从10年骤降到2-3年。

 

4、空洞/黑盘:高端封装的“拦路虎”助焊剂挥发速度和焊料熔化节奏对不上,挥发太快会“爆沸”产生空洞;活性太强又可能腐蚀Ni/Au焊盘,出现焊盘发黑的黑盘现象。在BGA植球、3D封装这些高端工艺里,空洞会导致热量堆积,黑盘则直接破坏焊点结合,让器件过不了可靠性测试。

 

二、选对才不踩坑:不同场景的助焊剂使用门道

助焊剂没有万能款,必须跟着产品、设备、工艺和应用环境“量身定制”,核心就是精准匹配:

 

1. 按产品选:不同器件,需求天差地别

 

汽车电子(IGBT、ADAS 传感器、BMS):得选车规级无卤助焊剂,要能扛住- 40℃——50℃的反复温循、盐雾腐蚀,残留量要控制在0.3mg/cm²以内,绝缘电阻至少10¹²Ω,还得通过AEC-Q101认证,毕竟汽车电子的可靠性直接关乎安全。

 

消费电子(手机MCU、快充芯片):重点看环保和工艺性,选零卤素、低残留的免清洗助焊剂,还要适配细间距封装,避免出现桥连,保证批量生产的良率。

 

工业功率器件(高压晶闸管、风电IGBT):需要耐高温的高活性助焊剂,适配250℃以上的钎焊工艺,高温下不能大量挥发,否则容易产生空洞。

 

2. 按设备工艺选:跟着生产流程“找搭档”

 

钢网印刷(SMT回流焊):助焊剂要预混在锡膏里,得有好的触变性,保证印刷时成型,不坍塌,粘度控制在2000-8000cP,这样印刷出来的锡膏图形才完整。

 

BGA植球(针转移/喷雾涂覆):助焊剂粘度要更高(5000-15000cP),才能把焊球牢牢固定在焊盘上,避免运输到回流炉的过程中移位,同时铺展率不能超过120%,防止桥连。

 

大功率器件钎焊(钎焊炉):助焊剂的活性温度要覆盖250-300℃的钎焊温度,高温下能持续清除氧化层,还不能碳化或产生有害挥发物。

 

3. 按应用场景选:抵御环境考验

 

高温/温循场景(汽车发动机舱、工业锅炉控制器):助焊剂的残留膜要耐高温、有柔韧性,经过1000次温循后也不会开裂。

潮湿/盐雾场景(新能源汽车底盘、海洋设备电子):得选防潮、防腐蚀的助焊剂,残留的绝缘性要强,能通过500小时以上的盐雾测试。

密闭场景(医疗设备、车载密闭模块):要选低VOC、无刺鼻气味的助焊剂,避免挥发物在密闭空间堆积,影响其他部件。

 

三、不可逾越的红线:这些规范必须遵守

助焊剂的使用不只是选对型号,还要符合行业规范,这是质量和安全的底线,核心规范分3类:

 

1. 环保规范:全球通用的绿色门槛

不管是国内还是国际市场,都要过环保关:欧盟的RoHS 2.0、国内的GB/T 26125-2011,都要求助焊剂零卤素(氯+溴<0.1%)、无铅(铅<0.1%),禁止含汞、镉等有害物质。汽车电子还要额外符合ISO 16750标准,限制挥发性有机物(VOC)含量,适配汽车的密闭环境。

 

2. 可靠性规范:行业专属的质量标尺

不同行业有明确的质量要求:汽车电子要过AEC-Q101认证,确保助焊剂能承受极端温循、振动、盐雾,焊点能稳定工作3-10年;电子制造通用的 IPC-TM-650标准,规范了助焊剂的润湿性、残留腐蚀、绝缘电阻等测试方法;BGA、3D封装等高端工艺,还要符合JEDEC标准对空洞率、细间距适配性的要求。

 

3. 生产规范:企业内部的流程保障

正规企业都会有内部规定:比如助焊剂要0-10℃冷藏储存,开封后4小时内用完;涂覆时要控制厚度和用量;非免清洗助焊剂必须按流程彻底清洗,避免操作不当导致失效。

 

助焊剂的正确打开方式”——匹配+合规+管控

 

说到底,助焊剂的使用没有捷径:选对适配产品、设备、工艺的型号,遵守环保和可靠性规范,再做好储存、涂覆、检测的全流程管控,才能避免焊接不良。如果你的生产中正被虚焊、桥连、腐蚀等问题困扰,大概率是助焊剂没选对,不妨从 精准匹配入手排查,往往能事半功倍。

 

 

 

 

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