本文围绕波峰焊助焊剂在再流焊接过程中的飞溅问题展开,详细介绍从助焊剂优化、温度曲线设置、钢网开孔设计等方面的预防方法,对比多种开孔方案的效果,给出可落地的改善措施,帮助生产现场减少锡珠、锡尘等缺陷,提升焊接质量与可靠性。
在波峰焊与再流焊接的实际生产过程中,由助焊剂引发的溅锡、锡珠、锡尘等问题一直比较常见,不仅会影响焊点外观,还可能造成短路、虚焊等可靠性隐患,很多工厂为此花费大量时间返修和检测。想要真正把这类问题控制住,不能只靠单一参数调整,而是要从助焊剂体系、温度曲线、钢网开孔设计等多个环节综合优化。中电集创在焊接工艺应用方面积累了较多现场经验,结合实际生产中的改善案例,把助焊剂在再流焊接里的飞溅预防方法做一次完整、实用的梳理,方便现场工程师直接参考使用。
想要降低助焊剂带来的溅锡现象,第一步就是从源头做最小化控制,核心思路是优化助焊剂自身的化学成分,同时匹配对应的再流温度曲线,把飞溅产生的条件降到最低。大量现场测试结果都能说明,助焊剂里的活性剂体系、溶剂类型、搭配的焊锡合金,以及再流焊接时的升温节奏,都会直接影响锡珠产生的多少,这些参数只要搭配合理,就能明显减少飞溅出现。单纯提高温度或延长时间并不一定有用,关键是让溶剂挥发、活性剂激活、焊膏熔化这几个过程节奏匹配,避免局部突然沸腾、爆溅,这样才能从根源上把溅锡珠的程度压到最低。
在助焊剂材料的选择上,也有更稳妥的方向,目前聚合型助焊剂在抑制飞溅方面表现比较突出。它的原理是在受热过程中逐步聚合,把可能引起飞溅的物质包裹在体系内部,不让液态助焊剂在高温区突然沸腾、喷出,从而减少锡珠的生成。这种类型的助焊剂虽然在使用条件上要求更严格,但对解决顽固飞溅问题确实有效,尤其在免洗工艺、高密度贴片的生产场景里,优势会更加明显,适合用来改善传统助焊剂难以解决的锡珠问题。
再流温度曲线的设置同样关键,很多人习惯用一条直线升温的曲线,看起来简单省事,但实际效果并不好。这种曲线没有设置充分的保温段,助焊剂里的溶剂来不及平稳挥发,进入高温再流区后就容易急剧气化,进而引发飞溅。比较合理的做法是加入一段约 160℃的高温保温区,让溶剂充分蒸发,提升剩余助焊剂的黏度,减少后续再流阶段的挥发冲击,飞溅自然会明显下降。不过也要注意,过度烘干可能会带来润湿性变差、空洞增多的问题,必要时可以配合氮气氛围改善润湿效果,只是氮气对飞溅本身并没有直接抑制作用,不能指望靠它解决锡珠。
钢网开孔的形状对锡珠和锡尘的影响同样很大,尤其在片状元件和密间距器件上,开孔不合理会直接导致焊膏挤出、堆积,再流后形成锡珠。过去常用的 Homeplate 开孔、缩减 85% 的矩形开孔、T 形开孔等方案,都能在一定程度上减少锡珠,但都无法彻底消除,有的还会因为焊膏附着面积太小,导致贴片时元件偏位。经过大量实际验证,U 形开孔模板的综合效果更理想,它把焊膏主要分布在元件边缘位置,中间区域不印膏,既避免了焊膏在元件底部被过度挤压溢出,又能保证足够的附着力,贴片稳定不偏移。对 QFP 这类密间距元件,则可以通过缩小焊盘开孔尺寸来控制锡尘,一般开孔长度设为焊盘的 75%、宽度设为 85%,既能减少短路风险,也能明显抑制锡尘产生。
整体来看,控制助焊剂在再流焊接中的飞溅,并不是某一个妙招就能彻底解决,而是一套组合方案:选用合适的助焊剂体系、设置带充分保温段的温度曲线、配合优化后的钢网开孔,再配合稳定的印刷与贴片工艺,才能把锡珠、锡尘控制在可接受范围。这些方法都是经过实际生产验证的可行思路,只要按步骤执行、逐项微调,就能明显提升焊接一次合格率,减少后续的返修与检测压力。
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