一、5 秒焊接的三重保障

芯片封装焊接的核心要求是 “快速润湿、稳定键合、长期可靠”，前处理的使命就是为这三点铺路，本质是解决三个关键问题。

除氧化：金属焊垫暴露在空气中，会快速形成氧化层，哪怕厚度只有几纳米，也会阻碍焊锡与金属的化学键合，导致无润湿；

防污染：封装过程中的有机残留、手指接触的油污、环境粉尘，会让焊锡 “抗润湿”—— 看似沾住了，实则结合不牢，高温或振动下易脱落；

提沾锡能力：通过表层处理，让金属表面与焊锡的相容性提升，确保熔融焊锡能快速铺展，形成致密的焊点。

这三点直接决定焊接结果，做好了，焊点强度高、耐温耐老化；做差了，哪怕后续工艺再精准，也可能出现 “虚焊隐患”。

二、第一步：清洁处理

1. 化学清洗：针对性除氧化

用酸类、专用化学溶剂溶解氧化层，比如铜焊垫用弱酸性溶液去除 CuO，镍焊垫用专用螯合剂分解 NiO。优点是清洁彻底，适合批量处理；但要注意两点：

避免侵蚀封装材料：比如陶瓷封装的玻璃与铁镍引脚界面，强酸会破坏结合力，导致封装密封失效；

控制清洁时间：过度清洗会让金属表面过度腐蚀，反而降低后续镀层附着力。

2. 助焊剂清洁：焊接时同步除杂

助焊剂是 “清洁 + 助润湿” 二合一，焊接时高温下分解氧化层，同时降低焊锡表面张力。但选择助焊剂有讲究：

匹配金属类型：不同金属的氧化层特性不同，比如金焊垫适合弱活性助焊剂，铜焊垫需要中强活性助焊剂；

控制活性强度：活性太高会残留腐蚀性物质，长期导致焊点腐蚀；活性太低则除氧化不彻底。

3. 物理清洁：应对顽固污染

针对有机残留、粉尘等顽固污染物，可采用等离子体清洗或超声波清洗。比如等离子体能分解有机污染物，超声波则通过振动剥离微小杂质，适合对化学溶剂敏感的精密封装。

三、第二步：防护处理 

清洁后的金属表面非常脆弱，暴露在空气中会快速二次氧化，所以必须立即做防护处理 —— 镀一层保护层，既防氧化，又能提升沾锡能力。主流的防护方式有两种。

1. 热焊锡沉浸

把清洁后的焊垫或引脚浸入熔融焊锡中，形成一层锡层保护膜，工艺简单、成本低，是金属引脚的常用方案。

匹配焊锡成分：尽量与后续焊接用的焊锡一致，避免成分差异导致焊点脆化；若无法一致，就用共晶焊锡，兼容性更强；

控制工艺参数：沉浸时间 2-3 秒，温度过高会损伤元器件，尤其是敏感的半导体芯片；二次沉浸能提升镀层均匀性，是改善沾锡能力的常用技巧。

2. 电镀 / 化学镀层

通过电镀或化学镀形成保护层，适合对精度要求高的焊垫，镀层材料选择有明确讲究：

最优选择锡（Sn），锡与焊锡相容性好，不会形成脆性金属间化合物，沾锡能力强；避免使用金（Au），金易与焊锡中的锡生成 AuSn₄脆性 IMC，导致焊点易断裂；银（Ag）防护性差，还容易长须晶，引发短路；铜（Cu）、镍（Ni）作为黏着层和扩散阻挡层，能提升锡层附着力，防止焊锡扩散到基材中。

但电镀要警惕隐性污染，电镀槽中的有机杂质会形成污染膜，导致抗润湿、镀层剥落、焊点松脱等问题，所以必须定期检测电镀液纯度。

四、沾锡能力检测

清洁和防护做得好不好，不能靠目测，要通过专业检测验证沾锡能力，三种主流方法各有优劣。

1. 沉浸检视法

模拟焊接条件，把试片浸入焊锡后目视检查，操作简单、成本低，适合批量抽检。但缺点是主观判断，无法量化焊接过程中的润湿变化，容易遗漏隐性缺陷。

2. 润湿天平测量法

通过测量润湿过程中的表面张力变化，给出量化数据，能完整评估焊接全过程。但设备昂贵，适合研发阶段或关键产品检测。

3. 润湿时间测定法

用锡球试验或旋转沉浸试验，测量焊锡润湿表面的时间，能辅助判断沾锡能力，但耗时久、结果主观，适合搭配前两种方法使用。