3.有機焊劑
有機焊劑又叫有機酸焊劑,類似於極活性的松香 焊劑,可溶於水.這類焊劑屬於腐蝕性焊劑,焊後須 從組件上去除,所以在SMT應用方面沒有前途,但 它們已經廣泛應用於普通組件的焊接工藝中.
助焊劑屬於活性材料,其作用是去除金屬表面 和焊料本身的氧化物或其他的表面污染,潤溼被 焊接的金屬表面.在焊接時還保護金屬表面不再 氧化,減少熔融焊料的表面張力以促進焊料的擴 展流動.
典型助焊劑的特性
MH820V F-SW320 項目 日本 固含量/% 比重 擴展率/% 氯含量/% 絕緣電阻
水溶性電阻率/ 歐/cm
α-809 美國 25 0.860
LDB-1 北京 24 0.835 91
WS-10B 海門 25-28 0.840 >90 <0.15
CSF-4 成都 38 0.874 93+3
焊接工序 預熱 焊料開始熔化 焊料合金形成 焊縫形成 焊料固化 表面張力下降 防止再氧化 輔助熱傳導 去除氧化物 作用 說明 溶劑蒸發 受熱,松香熔化,覆蓋再基材表面,使受 熱均勻.放出活化劑,與成離子狀態的 基材表面氧化物反應,使之溶解在焊劑 中,從而除掉氧化物 熔融焊料的表面張力小,使潤溼良好. 覆蓋在高溫焊料表面,控制氧化
焊接工藝中,助焊劑除了上述有益的作用外,還有 一些不良的影響.如下表所列.所以.對於有較高的 質量要求的產品都必須進行清洗.
類型 影響 1.金屬與離子剩餘物和水分等反應,發生遷移. 基板可靠性劣化 2.引起基板表面的絕緣下降,出現漏電. 3.特別嚴重時,引起電路腐蝕. 對元器件的劣 化影響 外觀不佳 其他 1.焊劑剩餘物沾在開關和音量調節器上,出現 開關接觸不良,滑動雜音. 2.導致接觸不良. 1.剩餘物有粘性,沾上塵埃,導致外觀不佳. 2.引線上沾上雜物,造成短路. 1.沾在測試設備的測試探針上,導致接觸不良. 2.與焊料球混在一起,使焊料球去除困難.
4.添加劑
添加劑是為了適應工藝和工藝環境而加入的具有特殊 物理和化學性質的物質.常用的添加劑有:
類型 調節劑 消光劑 舉例 三乙醇氨 無機鹵化物 有機酸 含氮化合物 為主體的有 機物 甘油 三乙醇氨 二溴丙醇 作用&特點 為調節助焊劑的酸性而加入的材料 能使焊點消光,在操作和檢驗時克服眼睛 的疲勞和視力的衰弱 能保護印刷板和元器件引線,具有防潮,防 霉,防腐蝕性能,又能保持優良的可焊性 能使焊點發光 提高抗燃性
緩蝕劑
光亮劑 阻焊劑
4.溶劑
由於使用的助焊劑大多是液體的,為此,必須將 助焊劑的固體成分溶解在一定的溶劑裡.一般多採 用異丙醇和乙醇作為溶劑. 作為助焊劑的溶劑應具備的條件: 1).對助焊劑中的各種固體成分均具有良好的溶解 性. . 2).常溫下揮發程度適中,在焊接溫度下迅速揮發. 3).氣味小,毒性小.
助焊性好,作用時間長,腐蝕性大,不宜 在電子裝聯中使用. 作用柔和,時間短,腐蝕性小,電氣絕緣 性好,適宜在電子裝聯中使用
3.成膜物質
常用的成膜物質有松香,酚醛樹脂,丙烯酸樹脂, 氯乙烯樹脂,聚氨酯等.加入成膜物質,能在焊接後 形成一層緊密的有機膜,保護焊點和基板,具有防 腐蝕性和優良的電氣絕緣性. 一般加入量在10%-20%,加入過多會影響擴展率, 使助焊作用下降.
活性劑是為提高助焊能力而加入的活性物質, 它對焊劑淨化焊料和被焊件表面其主要作用. 活性劑的活性是指它與焊料和被焊件表面氧化 物等起化學反應的能力,也反映了清潔表面和增 強潤溼性的能力.潤溼性強則焊劑的擴展性好,可 焊性就好.
分類
無機活性 劑 有機活性 劑
舉例
氯化鋅 氯化銨 有機酸 有機鹵化 物
特點
再流焊中助焊劑的使用,使將膏狀焊劑加到錫膏 中.在波峰焊中施加到金屬表面上有三種方法:波峰 法,噴塗法和發泡法. 常用的噴塗法有以下三種: 1.超声噴塗法 .將頻率大於120KHZ的振蕩電能 通過壓電陶瓷換能器轉換成機械能,霧化焊劑,經壓 力噴嘴噴到PCB上. 2.絲網鼓方法.由微細高密度的小孔絲網的鼓旋 轉空氣刀將焊劑噴出,產生噴霧噴到PCB上. 3.壓力噴嘴噴塗法.直接用壓力和空氣帶動焊劑 從噴嘴噴出到PCB上.
活性松香焊劑的成份 成份 樹脂 活化劑 溶劑 其他 組成 變性,精製,重合,添水,松脂 氨,苯氨,脂肪酸,聯氨鹵化鹽 乙醇類,酮類 界面活性劑,阻焊劑,消光劑 含量% 15-30 1-3/1-5 餘量 若干 熔點℃ 80-140
2.合成焊劑
合成焊劑的主要成分是合成樹脂,主要用於波峰 焊.雙波峰焊系統具有很強的焊料擦洗作用,第一波 峰會洗掉焊料,導致第二波峰時,由於焊料不足出現 焊料的拉尖和斷路.採用合成樹脂和松香焊劑組成 的合成焊劑可以解決這問題.
助焊劑是SMT焊接過程中不可缺少的輔料.在波 峰焊中,助焊劑和合金焊料分開使用,而在再流焊中, 助焊劑作為錫膏的重要組成部分. 焊接效果的好壞,除了與焊接工藝、元器件和印 刷板的質量有關外,助焊劑的選擇是十分重要的.助 焊劑對保證焊接質量起著關鍵的作用. 通用的助焊劑包括以下成分: 松香,活性劑,成膜物質,添加劑和溶劑等.
無機酸 酸系 有機酸
無機酸 無機鹽 有機酸 有機鹵素 純松香 弱活性松香
鹽酸,氟酸等 氯化亞鉛等 谷氨酸等 氯化氨,苯氨等 R RMA,AA RA,A,B RSA
樹脂系松香系Βιβλιοθήκη 活性松香 極活性松香 低殘渣型
合成樹脂
1.松香系列焊劑
松香是最普通的助焊劑,其主要成分是松香酸及 其同素異形體、有機多脂酸和炭氫化萜.最純的松 香叫水白松香,能去除足夠的金屬氧化物,使焊料 獲得優良的潤溼性能.可以加入活性劑增加水白松 香的活性.
1.具有去除表面氧化物,防止再氧化物降低表面張 力等特性,這是助焊劑必須具備的基本性能. 2.熔點比焊料低,在焊料熔化之前,助焊劑要先熔. 3.浸潤擴展速度要比熔化焊料快,擴展率>90%. 4.粘度和比重要比焊料小. 5.焊接時不產生焊珠飛濺,也不產生毒氣和刺激味. 6.焊後殘渣要易於去除,具有不腐蝕不導電性. 7.焊接後不粘手,不易拉尖. 8.在常溫下存儲穩定.
1.松香
目前在SMT中採用的大多是以松香為基體的活 性助焊劑.松香具有弱酸性和熱熔流動性,並具有良 好的絕緣性,耐濕性,無腐蝕性,無毒和長期穩定性, 是不可多得的助焊材料. 由於松香隨著品種,產地和生產工藝的不同,其化 學成分和性能有較大的差異,因此,對松香的優選是 保證助焊劑質量的關鍵.
2.活性劑
德國 13 0.827
22 0.840 96 0.12 1*1011
0.01 1*1011
0.15 1*1011 2.2*104 2.6*1015 1*104 合格
>4*1012 >5*104 合格
> 1*1011 1*104 合格
腐蝕性
合格
合格
合格
助焊劑的選擇一般考慮以下幾點:助焊效果好, 無腐蝕性,高絕緣性,耐濕,無毒和長期穩定,但還 應根據不同的焊接對象來選取不同的焊劑. 1.不同的焊接方式需要不同狀態的助焊劑,波 峰焊要用液態的,再流焊應用糊狀的助焊劑. 2.當焊接對象可焊性好,不必採用活性強的助 焊劑,可焊性差時,必須用活性強的助焊劑. 3.清洗方式不同,要用不同類型的助焊劑.