L0 L1 M0 M1 H0 H1 L0 L1 M0 M1 H0 H1 L0 L1 M0 M1 H0 H1 L0 L1 M0 M1 H0 H1
助焊剂的主要参数(4)
J-STD-004焊剂活性分类的测试要求
焊剂分类 铜镜试验 卤素含量 （定性） 通过 通过 铜镜无穿 透性面积 ，< 50％ 铜镜无穿 透性面积> 50％ 通过 不通过 通过 不通过 卤素含量（定 量） 0.0% 无腐蚀 <0.5％ 0.0% 轻微腐蚀 0.5－2.0％ 0.0% 较重腐蚀 >2.0 清洗 清洗与未清洗 清洗与未清洗 腐蚀试验 SIR必须大于108Ω
助焊剂的主要参数(3)
助焊剂分类依据材料组成成份和卤化物的含量
助焊剂类型 代号 助焊剂组成 成份的材料 代号 助焊剂活性等着级 助焊剂类型
A B C D E F G H I J K L M N P Q R S T U V X Y Z
Rosin 松香 Rosin Rosin Rosin Rosin Rosin Resin 树脂 Resin Resin Resin Resin Resin Organic 有机物 Organic Organic Organic Organic Organic Inorganic 无机物 Inorganic Inorganic Inorganic Inorganic Inorganic
4.使焊点美观。
助焊剂(2)
对助焊剂的要求： 1. 熔点应低于焊料。
2. 表面张力，粘度，比重小于焊料。
3. 残渣容易清除或者不需去除。 4. 不能腐蚀母材 5. 不产生有害气体和刺激性味道。
助焊剂(3) 助焊反应
助焊剂的最主要的任务是除去金属氧化物。助焊剂反应的最通常的类型是酸基反应。在 助焊剂和金属氧化物之间的反应可由下面简单的方程式举例说明
1. １．酸基反应
MOn+2n RCOOH Sno2+4RCOOH Mon+2nHX SnO2+4HCl 2. 去氧化反应 N2H4+2 Cu2O MO+2 RCOOH M(RCOO)2 4Cu+H2O+N2 M(RCOO)2+H20 M(RCOO)n+nH20 Sn(RCOO)4+2H2O MXn+nH2O SnCl4+2H2O 水洗型助焊剂 目前常用的
L
M
H
助焊剂的主要参数(7)
第一级：消费性产品 Class1：Consumer Products 此级包含关键用途的产品着重在可靠性及成本效益,而其使用寿命之延续并非主要目的 所在,其产品的实例多在一般性消费用途上. 第二级:一般工业级 Class2: General industrial 此级含有高性能的商用工业级产品，对使用的延续已有所要求，对不间断执行事务的能 力要求，则非关键所在。
Fundamental of Soldering and Introduction of Flux 焊接原理和助焊剂的介绍
大纲
助焊剂 助焊剂的组成 助焊剂的主要参数 助焊剂相关知识 波峰焊接不良的分析 案例分析 讨论
助焊剂(1)
金属同空气接触以后，表面就会生成一层氧化膜。温度越高，氧化越厉害。这 层氧化膜会阻止液态焊锡对金属的浸润作用，好像玻璃粘上油就会使水不能润 湿一样。助焊剂就是用于清除氧化膜，保证焊锡浸润的一种化学剂。 FLUX这个 字是来自拉丁文，是“流动”的意思
助焊剂的主要参数(1)
助焊剂的主要批标：外观，物理稳定性，比重，固态含量，可焊性，卤素含量，水萃取液电阻率，铜镜 腐蚀性，表面绝缘电阻，酸值。下面简要对这些指标进行分解。 1.外观：助焊剂外观首先必须均匀，液态焊剂还需要透明（水基松香助焊剂则是乳状的）。 2.物理稳定性：通常要求在一定的温度环境（一般5-45º C）下，产品能稳定存在。 3.比重：这是工艺选择与控制参数。 4.固态含量（不挥发物含量）：表示的是焊剂中的非溶剂部分，实际上它与不挥发物含量意义不同，数 值也有差异，后者是从测试的角度讲的，它与焊接后的残留量有一定的对应关系，但并非唯一。 5.可焊性：指标非常关键，它表示助焊效果，以扩展率来表示，为了保证良好的焊接，一般控制在80-92 之间。 6.卤素含量：这是以离子氯的含量来表示离子性的氯，溴，碘的总和。 7.水萃取液电阻率：该指标反映的是焊剂中的导电离子的含量水平，阻值越低离子含量越多，随着助焊 剂向低固含免清方向发展，因此最新的ANSI/J-STD-004标准已经放弃该指标。 8.腐蚀性：助焊剂由于其可焊性的要求，必然会给PCB或焊点带来一定的腐蚀性，为了衡量腐蚀性的大 小，铜板腐蚀测试反映的是焊后残留物的腐蚀性大小，铜镜腐蚀测试是使用当时的腐蚀性大小。其环境 测试时间为10天（一般为7-10天） 9.表面绝缘阻抗：按GB或JIS标准的要求SIR值最低不能小于1010Ω，而J-STD-004则要求SIR值最低不 能小于108Ω，由于试验方法不同，这两个要求的数值间没有可比性。 10.酸值：称取2-5g样品（精确到0.001g）于250ml锥形瓶中，加入25ml异丙醇，滴数滴酚酞指示剂于锥 形瓶中，用KOH-乙醇标液进行滴定。直至淡紫色终点（保持15秒钟不消失）。 试样酸价mgKOH/g=56.1CV/M
助焊剂的主要参数(2)
J-STD-004将助焊剂分为4类且每类细分成6个等级.
Categories 种类
Rosin (RO)松香型 Resin (RE)树脂型 Organic (OR)有机型 Inorganic (IN)无机型
助焊剂活性等级
L0 L1 M0 M1 H0 H1
助焊剂的强度是由铜镜测试,腐蚀测试,表面阻抗测试和卤化物的含量结果 决定的.
L
对Class1及Class2而言， 不可出现腐蚀，如周围有 其卤化物须低于0.5%（指 蓝/绿色边缘出现，则其 固形物而言）对Class3而 FLUX需通过铬酸银试验 言必须通过铬酸银试验 卤化物应低于2% 铜镜试验发生腐蚀时尚可 允许，但是FLUX须通过卤 化物测试 可允许有严重的腐蚀出现
M H
助焊剂中两个常见的参数对制程的影响
比重：助焊剂是通过比重来表达助焊剂浓度的,在传统发泡制程中,助焊剂的溶剂不断在挥发,会造 成助焊剂的比重在升高,也就是浓度在增加,如果不管控比重,势必会造成板面的残留越来越多,因此 在发泡制程中,工程人员应每二小时测一次助焊剂比重,并及时添加相应的稀释剂.(测比重时注意 一定要测溶液的温度,因为助焊剂的溶剂载体若是醇基的,则比重会随温度变化而变化,温度每上升 一度,比重下降0.001.) 助焊剂固含是指在助焊剂除易挥发的溶剂外的非挥发物的含量. 不同的制程选择不同的固含量的助焊剂,比如有点胶制程,需要过双波,这种情况下最好选用固含大 些的,若焊点本身设计较小也需要过双波,可以选择固含相对低的比如小于4.0%,但是若焊接电源板 之类的最好选择固含较高如大于6.0%. 若涂布方式是发泡则选用固含稍高的,若是喷雾制程则尽可能选择低固含,否则将影响喷嘴的清洗 频率.
M(RCOO)2
M+2CO2+H2
助焊剂(4)
助焊剂中松香结构
COOH 分子式：C20H30O2 大多数的松香因含有两个不饱合键，对空气和光都很敏感，因此松香酸暴露于 空气中颜色会加深。
助焊剂的组成
1成膜剂 保护剂覆盖在焊接部位，在焊接过程中起防止氧化作用的物质，焊接完成后，能形成一层保 护膜。常用松香用保护剂，也可以添加少量的高分子成膜物质。 2.活化剂 焊剂去除氧化物的能力主要依靠有机酸对氧化物的溶解作用，这种作用由活化剂完成。活化 剂一般选用具有一定热稳定性的有机酸。 3.扩散剂（表面活性剂） 扩散剂可以改善焊剂的流动性和润湿性，其作用是降低焊剂的表面张力，并引导焊料向四周 扩散，从面形成光滑的焊点。 4.溶剂 溶剂 的作用是将松香，活化剂，扩散剂等物质溶解，配制液态焊剂剂的主要参数(6)
表面绝缘电阻（SIR）的测试要求（J-STD-004） 表面绝缘电阻（STR）的各项要求 助焊剂型式 1 40℃90% RH ７days 残渣在“未清洗”（Ｎ）或“已 清洗”（Ｃ）下均需达到10８Ω 之电阻值及格标准 残渣在“未清洗”（Ｎ）或“已 清洗”（Ｃ）下均需达到10８Ω 之电阻值及格标准 残渣已清洗后（Ｃ）其电阻值需 达到10８Ω 2 40℃90% RH ７days 残渣在“未清洗”（ Ｎ）或“已清洗”（ Ｃ）下均需达到10８ Ω 之电阻值及格标准 残渣在“未清洗”（ Ｎ）或“已清洗”（ Ｃ）下均需达到10８ Ω 之电阻值及格标准 残渣已清洗后（Ｃ） 其电阻值需达到10８ Ω 3 85℃85% RH ７days 残渣在“未清洗”（ Ｎ）或“已清洗”（ Ｃ）下均需达到10８ Ω 之电阻值及格标准 残渣在“未清洗”（ Ｎ）或“已清洗”（ Ｃ）下均需达到10８ Ω 之电阻值及格标准 残渣已清洗后（Ｃ） 其电阻值需达到10８ Ω
第三级：高可靠度
Class3：High Reliability 此级的设备产品及持续性的性能则为关键所在，任何设备发生停机时，都将无法容忍， 或及设备是用维持生命者皆属此级。
波峰焊接不良的分析(1)
不良焊点的形貌 虚焊一
说
明
原
因
元器件引脚未完全被焊料 润湿，焊料在引脚上的润 湿角大于90°
１．元器件引线可焊性不良 ２．元器件热容大，引线未达 到 焊接温度 ３．助焊剂选用不当或已失效 ４．引线局部被污染
RO RO RO RO RO RO RE RE RE RE RE RE OA OA OA OA OA OA IN IN IN IN IN IN
Low (0%) 低 Low (<0.5%) Moderate (0%) 中 Moderate (0.5 to 2%) High (0%) High (>2%) Low (0%) Low (<0.5%) Moderate (0%) Moderate (0.5 to 2%) High (0%) 高 High (>2%) Low (0%) Low (<0.5%) Moderate (0%) Moderate (0.5 to 2%) High (0%) High (>2%) Low (0%) Low (<0.5%) Moderate (0%) Moderate (0.5 to 2%) High (0%) High (>2%)