如果高溫焊接時助焊劑揮發過快,助焊劑主成分在氧化膜沒有完全去除之前就大量逸出,導致焊料顆粒表面再次氧化,熔化時潤濕力急劇下降,進一步導致冷焊點、幹焊點、焊點空洞率增加。我司生產線曾經連續出現3個0201電阻一側不潤濕的情況,最終確定是回流焊峰值溫度從235℃升至245℃,導致助焊劑中低沸點松香衍生物過早汽化,殘留活性成分不足所致。
揮發速率加快也會顯著增加焊珠形成的風險,因為助焊劑快速蒸發產生的局部蒸氣壓會從焊盤邊緣噴出未完全熔化的焊粉顆粒,特別是在 QFN 底部焊盤或細間距 IC 周圍形成密集的微焊珠。這些焊珠在後續的ICT測試中往往會造成錯誤的短路判斷,而氮氣保護環境進一步抑制了助焊劑熱分解產物的氧化沉澱,使問題更加隱密。
印刷過程也受此影響。當鋼網孔徑尺寸過大、助焊劑漿料黏度過低時,在刮刀壓製過程中,助焊劑漿料受到剪切熱和環境溫升的疊加作用,表面溶劑迅速蒸發,導致漿料邊緣乾涸、中心塌陷。其結果是焊膏圖形變形、體積一致性差,尤其在夏季車間溫度超過28℃且無恆溫控制的情況下尤其突出。
我們曾對三種不同Tg值的助焊劑膏在240℃以上峰值溫度下的性能進行對比測試,發現Tg低於95℃的型號在進入回流焊溫度區後60秒內失去了70%以上的焊接活性,而Tg為108℃的型號仍能保持95秒的有效潤濕時間。這說明助焊劑膏的熱穩定性不僅由沸點決定,其樹脂網絡的交聯密度和溶劑載體比是限制高溫焊接適應性的關鍵因素。
產線調整策略必須圍繞實際製程視窗進行。例如,將預熱段的升溫速率從2.5℃/s降低到1.8℃/s可以延長助焊劑糊劑的活化時間,將氮氣濃度從800ppm降低到300ppm可以適度提高氧化反應速率以平衡除膜效率。但這樣的調整必須同時監測爐溫曲線的測量數據,而不能只靠理論推測,否則很容易造成BGA底部焊點的潤濕滯後甚至局部不潤濕。




