在波峰焊接应用中如何评估和选择助焊剂及过波峰焊后PCBA清洗剂选择介绍

一、在波峰焊接应用中如何评估和选择助焊剂

1）对助焊剂的能力评估

（1）助焊剂的理化性能试验（供方）

① 理化性能试验内容。对助焊剂的理化性能试验内容要求，目前国内外电子业界普遍按IPC/J—STD—004“助焊剂技术要求（Requirements for Soldering Fluxes）”进行。

② 试验方法。对助焊剂的理化性能试验方法，目前电子业界普遍采用IPC—TM—650“测试方法手册（Test Methods Manual）”规定的方法进行。

助焊剂试验内容及对应的试验方法，见下表。

（2）综合性能要求（用户）

助焊剂是电子装联焊接过程中不可缺少的辅料，在波峰焊中助焊剂和钎料是分开使用的。波峰焊接效果的好坏除了与焊接工艺、元器件和PCB的质量有关外，助焊剂的选择是十分重要的，性能良好的助焊剂应具备以下特性：

● 化学活性满足应用要求（能有效地除去基体金属和钎料表面的氧化膜）；

● 对基体金属助焊剂自身的润湿性和漫流性要好；

● 所用活性剂的熔点比钎料低，要先于钎料熔化之前熔化，才能充分发挥助焊作用；

● 浸润扩散速度比熔化钎料快，通常要求扩展≥90%；

● 黏度和密度要小，黏度大会使浸润扩散困难，密度大就不易充分覆盖钎料表面；

● 热稳定性好，在常温下储存稳定；

● 焊接时不产生焊珠飞溅，也不产生毒气和强烈的刺激性臭味；

● 助焊剂反应迅速；

● 焊后残渣易于去除，并具有不腐蚀、不吸湿和不导电等特性；

● 焊接后不沾手，在长期间使用中不会导致波峰焊接设备的传动系统堵塞、磨损增大，甚至导致设备夹送失速或损坏（若助焊剂黏度过大就易发生上述问题）。

（3）实际应用效果评估

在焊接过程中，助焊剂本身虽然不参与形成焊接接头，但它非常明显地影响着焊接速度和焊点的质量。制造厂商可在中等活性范围内寻求采用任何一种最有效的活性剂材料（卤化物、有机酸、胺、氨化物等），但最终配制的助焊剂焊后的残留物和凝结的焊接烟尘应是无腐蚀性的，而且在电气上是绝缘的。因此，在选择助焊剂时，制造商提供的理、化性能试验数据均属于单项因数的，只能供选型时参考。而波峰焊接过程是物理学、化学、热力学和冶金学等综合因素共同作用的结果，在这一过程中助焊剂类似于化学反应中的触媒剂，触发并促进物理的、化学的、热学的和冶金学的反应，所以最终还是要看它的实际应用效果。

① 试验条件。实际应用效果的评估通常都是由供、需双方共同确认条件：

● 选择中等档次的波峰焊接设备；

● 由需方提供2～3种中等组装密度的混合安装（即同时混合安装有SMC/SMD和THC/THD元器件）的PCBA，数量不少于25块；

● 工艺参数可由供方提供，但必满足需方的产能要求；

● 焊后焊点的质量验收标准，按IPC—A—610D规定要求进行。

② 效果评估。

● 有铅波峰焊接空气条件下：缺陷率 ≤ 500ppm；氮气条件下：缺陷率 ≤ 100ppm。

● 无铅波峰焊接空气条件下：缺陷率 ≤ 1000ppm；氮气条件下：缺陷率 ≤ 200ppm。

2）选择助焊剂

（1）有铅波峰焊接用助焊剂

目前电子业界内有铅波峰焊接用助焊剂供应商很多，但良莠不齐，产品质量和用应效果差异很大。筛选到了能全面满足自己需要的助焊剂，就等于波峰焊接工序成功了一半。根据我们连续多年的大批量生产考验和验证，深圳市 有限公司生产的此类产品不仅性能稳定，而且工艺窗口、焊点质量和残留物的安全性等均优于目前国外同类产品，因而深受生产车间的欢迎。

（2）无铅波峰焊接用助焊剂

为无铅工艺设计的免清洗助焊剂中有增强型的活化剂配方，以改善在更高的预热和焊接温度下的热稳定性。虽然它们与钎料接触时间变长，但其活性在PCB离开钎料波时仍然存在，这有利于在减少桥连的同时改善通孔的填充性。助焊剂的这一特性也被称为助焊剂的持续活性。

目前在全球范围内波峰焊接用助焊剂的发展趋势是用无VOC助焊剂和无铅钎料实现波峰焊接的完全“绿色化”。无VOC助焊剂固含量较高（4%或更高），性能更好了。在工艺上，水基助焊剂最好是用喷雾涂覆方式和对流式预热。在此基础上，控制好预热条件，就可实现在进入钎料波前将水汽除去。

在无铅波峰焊接用助焊剂的发展方面，近些年来国内有不少单位在进行此方面的研究工作，也推出了一些产品。但经过用户全面的对比试验和生产试用后，深圳市 有限公司开发的拥有国家独立知识产权的无VOC新产品，和它的有铅用助焊剂产品一样，在减少焊接缺陷、焊后板面的洁净度等方面均具有较明显的优势。这得益于该公司强大的研发实力、严格的质量管理和完整的国内独一无二的对历次产品质量状态的追溯体系。

二、波峰焊后PCBA助焊剂残留物的清洗剂选择介绍

印制电路板组件清洗的主要目的和作用包括以下几点：

(1)PCBA电路板组件清洗防止由于污染物对元器件、印制导线的腐蚀所造成的短路等故障的出现，预防电气短路和电阻变化等问题的发生，保证电路板组件的纯净度，提高组件的性能和可靠性。

(2)清洗电路板可以避免由于PCB上附着离子污染物等物质所引起的漏电等电气缺陷的产生。

(3)电路板清洗还能改善电路板的导热性能，通过去除热导介质和粘合剂等杂质，提高散热效果，保护电子元器件。

(4)电路板清洗可以保证组件的电气测试可以顺利进行，大量的残余物会使得测试探针不能和焊点之间形成良好的接触，从而使测试结果不准确。

(5)电路板清洗过程中使用的环保水基清洗剂和清洗工艺能够减少对环境的污染，符合环保要求。

综上所述，电路板清洗在电子制造过程中具有重要的必要性和好处。电子电路板清洗不仅是确保产品质量和可靠性的必要步骤，还能够提高电气性能、增强可靠性、改善导热性能，并保护环境。

水基清洗的工艺和设备配置选择对清洗精密器件尤其重要，一旦选定，就会作为一个长期的使用和运行方式。水基清洗剂必须满足清洗、漂洗、干燥的全工艺流程。

污染物有多种，可归纳为离子型和非离子型两大类。离子型污染物接触到环境中的湿气，通电后发生电化学迁移，形成树枝状结构体，造成低电阻通路，破坏了电路板功能。非离子型污染物可穿透PC B 的绝缘层，在PCB板表层下生长枝晶。除了离子型和非离子型污染物，还有粒状污染物，例如焊料球、焊料槽内的浮点、灰尘、尘埃等，这些污染物会导致焊点质量降低、焊接时焊点拉尖、产生气孔、短路等等多种不良现象。

这么多污染物，到底哪些才是最备受关注的呢？助焊剂或锡膏普遍应用于回流焊和波峰焊工艺中，它们主要由溶剂、润湿剂、树脂、缓蚀剂和活化剂等多种成分，焊后必然存在热改性生成物，这些物质在所有污染物中的占据主导，从产品失效情况来而言，焊后残余物是影响产品质量最主要的影响因素，离子型残留物易引起电迁移使绝缘电阻下降，松香树脂残留物易吸附灰尘或杂质引发接触电阻增大，严重者导致开路失效，因此焊后必须进行严格的清洗，才能保障电路板的质量。

运用自身原创的产品技术，满足芯片封装工艺制程清洗的高难度技术要求，打破国外厂商在行业中的垄断地位，为芯片封装材料全面国产自主提供强有力的支持。

推荐使用 水基清洗剂产品。