详解锡膏的助焊剂活性如何影响焊点质量
来源:优特尔锡膏 浏览: 发布时间:2025-09-13
锡膏助焊剂活性的核心作用是去除焊盘/元器件引脚的氧化层、降低焊料表面张力,其活性强弱直接决定焊点的润湿性、完整性、可靠性,具体影响可分为以下4个关键维度:
对焊点“润湿性”的直接影响(最核心)
助焊剂活性的本质是其含有的活化剂(如有机酸、卤素化合物)与氧化层的反应能力,直接决定焊料能否均匀铺展:
活性适配(最佳状态):活化剂在回流焊预热阶段(120-180℃)精准分解氧化层(如CuO、SnO),同时不过度腐蚀金属基底;焊料能快速铺展,形成润湿角≤30°、铺展率≥85% 的饱满焊点,表面光亮无“缩锡”(焊料聚成小球)。
活性不足:氧化层未被彻底清除,焊料无法与焊盘有效结合,出现“虚焊”(焊点表面发白、无光泽)或“冷焊”(焊点松散易脱落),常见于QFN、BGA等精密器件的焊盘空洞。
活性过高:活化剂过量且反应剧烈,可能腐蚀焊盘(如PCB焊盘露铜),或导致焊料过度铺展(“桥连”,相邻焊点短路),尤其在0.15mm以下超细间距焊接中风险极高。
对焊点“空洞率”的关键影响;
助焊剂活性与分解速率需匹配回流曲线,否则易产生气体残留形成空洞:
活性适配:活化剂缓慢释放反应产物(如CO₂、H₂O),气体能在焊料熔融前(液相线以上)充分排出,BGA/QFN器件空洞率可控制在≤5%(符合IPC-A-610 Class 3标准)。
活性过高:活化剂在高温阶段(220℃以上)快速分解,产生大量气体;焊料已熔融成液态,气体无法及时逸出,被困在焊点内部形成“大空洞”(直径>0.2mm),降低焊点剪切强度(可能下降15%-20%)。
活性不足:氧化层残留于焊盘与焊料界面,形成微小“界面空洞”(肉眼难见),长期使用中易因热循环导致焊点开裂。
对焊点“长期可靠性”的隐性影响;
助焊剂活性与残留物特性直接关联,决定焊点的抗老化能力:
活性适配(免清洗场景):采用中活性(RMA级)或低活性(R级)助焊剂,残留量<0.5mg/cm²,且残留物为非腐蚀性、高绝缘性(表面阻抗≥1×10¹⁰Ω),长期(1000小时/85℃&85%RH)使用无氧化、无漏电风险,适合车载、医疗电子。
活性过高(如RA级/强活性):若未清洗,残留的活化剂(如卤素离子)会缓慢腐蚀焊点,导致“焊点发黑”,150℃高温存储后剪切强度下降>10%,甚至引发电路短路(尤其潮湿环境)。
活性过低:焊点界面存在氧化层残留,温变循环(-40℃至125℃)中易产生“热疲劳裂纹”,1000次循环后焊点失效概率提升30%以上。
对“焊接工艺窗口”的适配影响;
助焊剂活性有固定的“温度响应区间”,需与回流曲线匹配:
活性适配:活化剂在“预热→回流”阶段逐步激活,无需刻意拉高峰值温度(如SAC305锡膏峰值245-255℃即可),工艺窗口宽(±10℃),批量生产良率稳定。
活性不足:需被迫提高回流峰值温度(如超260℃)或延长高温停留时间,才能激活活化剂,可能导致PCB板材变色、元器件热损伤(如电容爆浆)。
活性过高:低温阶段(<150℃)即提前剧烈反应,助焊剂“早干”,焊料在高温阶段无法流动,出现“焊料不足”(焊点偏小)。
核心原则;
助焊剂活性并非“越高越好”,需根据焊接场景精准匹配:
精密器件(如摄像头模组、BGA):选中活性(RMA级) ,平衡润湿性与低空洞;
高可靠性场景(车载、医疗):选低活性(R级)免清洗,优先控制残留物与长期稳定性;
氧化严重的老器件焊接:短期可选用高活性(RA级) ,但需后续清洗残留,避免腐蚀。
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