波峰焊(Wave Soldering)是一种常见的PCB焊接技术,通过将电子元器件和电路板(在电路板的焊接区域预先涂抹助焊剂)放置在熔化的焊锡波上,实现焊接连接。
波峰焊通常需要使用助焊剂来提高焊接质量和效率。不同类型的助焊剂具有不同的特性和用途,因此选择正确的助焊剂非常重要。本文将介绍波峰焊助焊剂的分类和选择。
J-STD-004标准依据助焊剂的活性将其分为高活性H、中活性M、低活性L三种,当前业界使用最广泛的是L型,也就是所谓的免洗型助焊剂。
免洗型助焊剂
免洗助焊剂的活性低,活性剂含量有限,焊接后部分助焊剂残留在产品上并不足以引起腐蚀短路或开路。
免洗助焊剂虽然其残留物腐蚀性并不高,但有的助焊剂残留物干燥性不足,具备很强的黏着能力,吸附并黏着环境中的固体颗粒,有的颗粒具备导电性,最终形成电气通路,产生故障。
高腐蚀性助焊剂
高腐蚀性助焊剂腐蚀性强,焊接后残留物必须彻底清洗,否则会出现化学腐蚀失效。为便于清洗,高活性助焊剂活性剂多采用无机酸,溶于水(便于清洗),低活性助焊剂活性剂多为有机酸或有机酸盐,一般不溶于水,不便于清洗。
如何选择合适的助焊剂?
1.如果产品需要进行清洗,建议选择水洗助焊剂,便于清洗。如果选择免洗助焊剂,焊接后清洗难度增加,需要采用专业的清洗剂(多为碱性溶液),并加温以增强其溶解剂化学反应能力,成本增加颇多。
2.选择适合波峰焊工艺的助焊剂,需要根据焊接温度和焊接时间来确定活性剂的类型和含量。一般来说,低活性的免洗型助焊剂适用于大部分的波峰焊应用。
3.如果产品对焊接质量和可靠性要求较高,建议选择高活性助焊剂,但需要注意残留物的清洗工艺和成本。
4.如果焊接材料对助焊剂的选择有影响,则需要根据材料的特性来选择合适的助焊剂。例如,对于铜基板,建议使用高活性助焊剂,因为铜与锡的反应不稳定。
特别注意的是,波峰焊焊后助焊剂的残留有时无法清洗干净:使用有机溶剂还是水基清洗剂均无法有效清除残留物。
这是因为波峰焊助焊剂喷涂后被加热,活性被激发并清除部分氧化层,在接触锡波时助焊剂瞬间被高温锡波冲击并汽化,如果PCB阻焊层固化不完整,汽化的助焊剂会钻入PCB阻焊层,出现清洗不掉的现象。预防此类问题的方案是PCB进料检验“漂锡实验”。对于已经出现的问题板,因其本质并不影响产品功能及可靠性,原则上可以忽略其存在,对于外观要求严苛的产品,可以使用热风枪加热产品,边加热边擦拭清理,可以一定程度上清洁板面,但根除是极其困难的。
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