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实验研究 厚膜电源助焊剂清洗工艺研究 作者/庄见青、王洋，连云港杰瑞电子有限公司 文章摘要：高可靠厚膜电源需要把金属外壳底座、成膜基片和功率芯片再流焊组装在一起，组装完毕后需要清洗残留的助焊剂，如果清洗 不彻底，残留的助焊剂会污染电路内部，影响厚膜电源的可靠性。本文通过实际验证研究了残留助焊剂，超声波清洗不干净的原因，并从 材料、工艺方法等方面优化工艺参数，获得了满意的清洗效果。 关键词：厚膜电源助焊剂超声波清洗 引言 后发现电路表面仍有一层白色蜡状物附着在焊锡表面，不易 由于厚膜电源在组装时各种污染物残留在电路上，特别 清洗干净。经分析白色蜡状物的主要成份是 PbCO ，它是 3 是焊接以后所形成的助焊剂和锡珠残渣，如果不清洗或清洗 一种由焊膏中的活化剂（盐酸类 Cl+、Br+）和熔化的锡铅 不干净，会对电路的长期可靠性造成影响，甚至会影响到电 合金发生化学反应的生成物。生成的 Cl+、Br+ 在一定的条 路的电性能。通常我们采用清洗剂对厚膜电源进行超声清洗， 件下又和铅继续发生反应。这种白色蜡状物难以清洗。 在厚膜电源的超声清洗工艺实施过程中，由于工艺不当，助 ■ 1.2 助焊剂清洗工艺不干净的原因分析 焊剂未清洗干净，腔体内部存在大量的助焊剂和锡渣。厚膜 (1) 助焊剂：通常厚膜电源焊接使用的是焊料是 Sn62- 电源在后期组装生产中会有烘烤及筛选试验，在高温和机械 Pb36-Ag2 合金，其中含有 1.5%~5% 成分的助焊剂，助焊 冲击等影响下，助焊剂变成粉末状，飘散电路四周，腐蚀电 剂使用比例最大的是松香，松香根据有无添加活性剂和化学 路和元器件。锡渣则形成可移动的导电颗粒，对引线、芯片 活性的强弱，被分为非活性松香、弱活性松香、活性化松香 和电路形成短路，严重影响厚膜电源电性能。为此，我们进 和超活性松香 4 种，美国 MIL 标准中分别称为 R、RMA、 行了攻关研究。本文详细介绍厚膜电源清洗不干净的原因， RA、RSA，高可靠厚膜电源需选用 RMA 型助焊剂，这类助 最后通过选择合适的焊膏、清洗剂，以及寻找最佳的清洗工 焊剂能够促进焊接的浸润性，并且不具有腐蚀性。MP218 艺参数，达到了清洗彻底的目的，取得比较满意的结果。 型焊膏添加了卤素等其他添加剂，属于免清洗型焊料，清洗 效果并不理想。 1.助焊剂清洗简介 (2) 清洗溶剂：早期清洗厚膜电源产品时使用的是无水 助焊剂的清洗溶剂选择酒精、三氯乙烷或环保清洗剂等， 乙醇对产品进行浸泡清洗，但经过清洗发现，无水乙醇清洗 并利用超声波清、气相清洗或水清洗工艺清洗焊接后的助焊 效果不明显，且容易生成白色的蜡状物，难以清除，附着在 剂，本文主要利用环保清洗剂结合超声清洗机来清洗残留的 裸芯片表面，影响后期的组装生产。因此，使用无水乙醇存 助焊剂，影响清洗效果的因素主要有清洗剂、超声清洗机的 在清洗不彻底的因素。 工艺参数、焊料和助焊剂的选择等因素。同时需要分析污染 (3) 超声波工艺参数：超声波清洗是利用超声波在液体