回流焊接工艺中助焊剂的作用

在图1和图2所描述的回流焊接过程中，助焊剂的作用及其与焊接质量的关系至关重要。回流焊接作为电子制造中常用的连接技术，其成功与否直接影响到电子产品的可靠性和稳定性。以下是对这一过程的详细解析以及氮气气氛焊接的重要性。

助焊剂的作用

焊点的微观结构直接影响了焊点的机械性能和电学性能，主要取决于焊料的成分、熔化和凝固过程、界面反应和老化条件等因素。图2展示了85°C老化后焊点的SEM照片。回流焊后形成Cu6Sn5 IMC层。在SnBi57.6Ag4焊料中，存在小于1μm的Ag3Sn颗粒，而SnBi焊料中加入1%Ag后，在Cu6Sn5层上形成大的Ag3Sn IMC。

图1助焊剂在回流焊接过程中的作用

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

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。