助焊劑的簡介.ppt

助焊劑簡介,優(yōu)諾電子焊接材料有限公司,簡介內容,1.助焊劑定義及作用2.助焊劑分類3.助焊劑相關知識4.助焊劑的選擇5.焊接不良的分析6.公司助焊劑簡介7.助焊劑的測試方法簡介,助焊劑的定義及作用,在焊接領域里眾所周知一個道理，幾乎所有的金屬暴露于空氣中就會立刻氧化，此氧化物會阻礙潤濕，阻礙焊接。因此，需要一些方法來去除此氧化物，且不會形成再次氧化。我們可以在真空中清洗金屬和焊接，但是，這不是很實際的方法。有一些材料可以去除氧化物且蓋住金屬表面使氧化物不再形成，這就是助焊劑，它是焊接工程必要的材料。它們尚需具備其他的特性，如耐焊接溫度、自由流動和不阻礙焊錫的流動。理想上，它們也不攻擊焊點上的金屬或四周的材料，而且也必須易于被去除。助焊劑（FLUX）這個字是來自拉丁文，是“流動”的意思，但在此處它的作用不只是幫助流動，還具有其它的作用。助焊劑是一種具有化學及物理活性的物質，能夠除去被焊金屬表面的氧化物或其他形成的表面膜層以及焊錫本身外表上所形成的氧化物；為達到被焊表面能夠沾錫及焊牢的目的，助焊劑的功用還可保護金屬表面，使在焊接的高溫環(huán)境中而不再被氧化；第三個功能就是減少熔錫的表面張力（Surfacetension），以及促進焊錫的分散和流動等。助焊劑對被焊表面的涂布方法有傳統(tǒng)波焊中的泡沫式，波流式，噴射式及表面沾浸式的涂布方法。在預熱過程中，多種助焊劑在得到熱能的協(xié)助后，皆能充滿活力而得以對各種金屬外表執(zhí)行清潔的任務。因此，助焊劑本身在各種涂布焊接工程學上，除清潔作用外，還有潤焊濕潤、摭散性、助焊劑活性、熱穩(wěn)定性、化學活性等。,助焊劑分類,用于焊接制程的助焊劑可分為三種基本的型式，每一種分類的特性皆與其助焊劑或助焊劑殘渣之腐蝕性或導電性有關。L=表示助焊劑本身或助焊劑殘渣皆為低度活性者M=表示助焊劑本身或F染殘渣為中度活性者H=表示助焊劑本身或助焊劑殘渣為高度活性者若是含有松香的助焊劑，則在L、M、H代字后加上“R”,J-STD-004焊劑活性分類的測試要求,助焊劑活性度分類,J-STD-004,對于J-STD-004而言，沒有不合格的助焊劑產品，僅僅類別不同而已。J-STD-004將所有的焊劑分成24個類別，涵蓋了目前所有的焊劑類型，該標準根據助焊劑的主要組成材料將其四大類：松香型（Rosin,RO）;樹脂型(Resin,RE)有機酸型(organic,OR),無機酸型(Inorganic,IN)，括號中的縮寫字母代號。其次，根據銅鏡試驗的結果將焊劑的活性成分水平劃分為三級：L：表示助焊劑或是助焊劑的殘留的活性低或無活性低。M：表示助焊劑或是助焊劑殘留活性中性。H:表示助焊劑或助焊劑的殘留活性高,助焊劑分類,電子組裝品分級,第一級：消費性產品Class1：ConsumerProducts此級包含關鍵用途的產品著重在可靠性及成本效益,而其使用壽命之延續(xù)并非主要目的所在,其產品的實例多在一般性消費用途上.第二級:一般工業(yè)級Class2:Generalindustriae此級含有高性能的商用工業(yè)級產品，對使用的延續(xù)已有所要求，對不間斷執(zhí)行事務的能力要求，則非關鍵所在。第三級：高可靠度Class3：HightReliability此級的設備產品及持續(xù)性的性能則為關鍵所在，任何設備發(fā)生停機時，都將無法容忍，或及設備是用維持生命者皆屬此級。,各級組裝板之試驗條件,助焊劑型式之簡字碼說明,=表示已做絕緣電阻試驗且已及格者X=表示已清洗或未清洗之組裝品，及絕緣電阻試驗不及格者LRIN=表示配方為松香基之助焊劑，其助焊劑及殘渣皆為低活性者，其未清洗之試樣也能過Class1在SIR上的各項要求。MZCN=表示助焊劑及其殘渣皆已具中度之活性，其已清洗或未清洗的試樣M/X=表示助焊劑或助焊劑具有中度活性，其各級產品之已清洗或未清洗試樣，皆無法通過STR上的各項要求。,助焊劑在不同溫度下的活性,好的助焊劑不只是要求熱穩(wěn)定性，在不同溫度下的活性亦應考慮。助焊劑的功能即是去除氧化物，通常在某一溫度下效果較佳，例如RA的助焊劑，除非溫度達到某一程度，氯離子不會解析出來清理氧化物，當然此溫度必須在焊錫作業(yè)的溫度范圍內。另一個例子，如使用氯氣做助焊劑，如溫度是一定的，反應時間則依氧化物的厚度而定。當溫度過高時，亦可能降低其活性，如松香在超過（600OF）315時，幾乎無任何反應，如果無法避免高溫時，可將預熱時間延長，使其充分發(fā)揮活性后再進入錫爐。也可以利用此一特性，將助焊劑活性鈍化以防止腐蝕現(xiàn)象，但在應用上要特別注意受熱時間與溫度，以確?；钚遭g化。,潤濕能力,為了能清理基材表面的氧化層，助焊劑要能對基材金屬有很好的潤濕能力，同時亦應對焊錫有很好的潤濕能力以取代空氣，降低焊錫表面張力，增加其摭散性。,擴散性,助焊劑在焊接過程中應有助于焊錫擴散的能力，摭散與潤濕都是幫助焊點的角度改變以形成優(yōu)良焊點，通常擴散率（Spreadfactor）可用來作助焊劑的強弱指標,化學活性,要達到一個好的焊點，被焊物必須要在一個完全無氧化層的表面。但金屬一旦暴露于空氣中會生成氧化層，這種氧化層無法用傳統(tǒng)溶劑清洗，此時必須依賴助焊劑與氧化層起化學作用。當助焊劑清除氧化層之后，干凈的被焊物表面，才可以與焊錫接合。助焊劑與被氧化物的化學反應有幾種：（1）是相互起化學作用形成第三種物質。（2）氧化物直接被助焊劑剝離。（3）上述二種反應并存。松香助焊劑去除氧化層，即是第一種反應，松香主要成份為松香酸（Abi-eticacid）和異構雙萜酸（lsomericditerpeneacids）,當助焊劑加熱后與氧化銅反應，形成銅松香（Copperabiet），是呈綠色透明狀物質，易溶入未反應的松香內與松香一起被清除，即使有殘留，也不會腐蝕金屬表面。氧化物暴露在氫氧中的反應，即是典型的第二種反應，在高溫下氫與氧反應成水，減少氧化物，這種方式常用在半導體零件的焊接上。幾乎所用的有機酸或無機酸都有能力去除氧化物，但大部分由于安全性的考慮都不能用來焊錫，助焊劑除了去除氧化物的功能外，還有其他功能，這些功能是在焊錫作業(yè)時，必須考慮的。,熱穩(wěn)定性,助焊劑在去除氧化物反應的同時，必須還要形成一個保護膜，防止被焊物表面再度氧化，直到接觸焊錫為止。所以助焊劑必須能承受高溫，在焊錫作業(yè)的溫度下不會分解或蒸發(fā)。如果分解（Decomposition）則會形成溶劑不溶物，難以用溶劑清洗，W/W級的純松香在280左右分解，此應特別注意。,焊接不良原因分析（一）,焊接不良原因分析（一）,焊接不良原因分析(二),焊接不良原因分析（三）,焊接不良原因分析（四）,焊接不良原因分析（五）,焊接不良原因分析（六）,焊接不良原因分析（七）,焊料疏松無光澤,開孔,焊接不良原因分析（八）,引線局部不潤濕,焊接不良原因分析（九）,助焊劑外觀的測定,目視檢測成品外觀應均勻一致，透明，無沉淀、分層現(xiàn)象，無異物。,助焊劑的組成,助焊劑組成：松香有機酸酸表面活性劑其它添加劑載體溶劑,助焊劑固體含量的測定(重量分析法JIS-3197),原理將已稱重的助焊劑樣品先後在水浴及烘箱中除去揮發(fā)性物質，冷卻後再稱重。助焊劑的固體含量由以上所得到的數(shù)值計算而得。步驟將燒杯放入恒溫1102的烘箱中烘乾，放入乾燥器中，冷卻至室溫，稱重(精確至0.001g)。重復以上操作直至燒杯恒重(兩次稱量相差不超過0.005g)。移取足量的樣品(確保含有0.51g的不揮發(fā)物質)入燒杯，稱重(精確至0.001g)，稱重過程中防止揮發(fā)性物質散失)。在水浴上加熱燒杯，蒸發(fā)掉大量揮發(fā)性物質(若樣品為固態(tài)，則省去此初步加熱過程)。將樣皿放入1102烘箱中烘3小時，取出後在乾燥器中冷卻至室溫稱重(精確至0.001g)。計算助焊劑中固體物質百分含量計算如下式：100 xM2/M1其中：M2-乾燥後殘餘物質量(g)M1-稱取的樣品重量(g),助焊劑比重測定：用數(shù)字比重計直接測試GB/T4472-84,助焊劑水萃取物電導度的測定J-STD-004,步驟：將燒杯用含有洗滌劑的熱水清洗，放自來水沖洗幾次後，用蒸餾水洗至少5次，控乾。在燒杯中分別加入0.1mL樣品和50ml蒸餾水,電導儀經蒸餾水撤底清洗后浸入燒杯攪勻讀數(shù).所有蒸餾水的電導度不應大于2s/cm，否則即表示被離子性物質所污染，實驗需重做。水萃取液電導度以s/cm表示。,鹵化物的定性測定IPC-TM-650.2.3.33,適用于：助焊劑中氯化物和溴化物與試紙上的鉻酸色彩作用而使其變色，從而檢出是否有氯化物和溴化物的存在(高于0.07)。該法適于液態(tài)助焊劑，助焊劑萃取液及焊錫膏的測定。判斷：小心檢視試紙的變色情形，如試紙上出現(xiàn)圓形的白色或淡黃色征象時，即表示助焊劑中已存有氯化物或溴化物。某些化學品如游離鹵化物之胺類、氰胺類及異氰胺類等，都會造成試驗不及格的假象。并應小心避免某些酸類也會形成假象，此時需另以pH試紙檢查變色處的pH值，若其pH值低于3時，還需再用別的方法去分析氯化物及溴化物,鹵化物含量的測定IPC-TM-6502.3.35,原理：用水萃取助焊劑中的鹵化物，然後用硝酸銀進行滴定。鹵化物含量以助焊劑中氯化物的百分含量來表示步驟：A.移取約20g液態(tài)助焊劑于125ml分液漏斗中。B.加25ml氯仿于漏斗并混合均勻。C.加20ml蒸餾水并搖動10秒鐘。D.靜置分層後將氯仿層放至燒杯中。E.把水層移入錐形瓶。F.按上述操作再萃取兩次。G.將萃取液加熱(不超過80)，冷卻至室溫，加數(shù)滴0.1%的酚汰指示劑。H.用1N的NaOH溶液滴至溶液變紅，然後滴加0.2N的HNO3溶液至紅色消失。I.然後加0.1M的K2Cr2O7溶液，用0.1NAgNO3標準溶液滴定至紅褐色為終點。結果計算：鹵化物含量3.55VN/MV-AgNO3耗量(ml)N-AgNO3濃度(N)M-稱樣量(g),pH值的測定,移取5ml樣品放入裝有45ml蒸餾水的高形燒杯中混勻，用pH計測定pH值。,.酸價的測定(IPC-TM-6502.3.13),原理：助焊劑的酸價可通過KOH-乙醇溶液滴定經計算而得，酸價以mgKOH/g表示。步驟：稱取2-5g樣品(精確到0.001g)于250ml錐瓶中，加入25ml異丙醇75%(體積)與去離子水25%(體積)的混合液，滴數(shù)滴酚酞指示劑于錐瓶中，用KOH-乙醇標液進行滴定,直至淡紫色終點(保持15秒鐘不消失)。同時做空白。結果計算：試樣酸價mgKOH/g=56.1C(V-V0)/M其中：CKOH當量濃度V滴定消耗KOH（ml）V0空白滴定消耗KOH體積（ml）M稱取的樣品重（g）,沸點的檢測(GB/T225-7),取約40ml試樣於100ml燒杯中(確保溫度計水雛球頂部低於液面5mm)。放幾粒沸石於燒杯中。用電爐或酒精加熱，將溫度計插入試液中(注意不要讓水銀球接觸杯底)。當溶液臨近沸騰時，開始進行讀數(shù)；溶液開始沸騰後，且讀數(shù)已穩(wěn)定時，記錄下此刻的溫度，該溫度即為檢測沸點,銅境測試（IPC-TM-6502.3.32;1987,12/REV.B）,原理：通過比較液態(tài)助焊劑或焊錫膏與標準助焊劑對銅鏡的作用效果來評定其腐蝕性銅鏡的處理通常實驗前銅鏡并不需要清洗只有在結果有爭議時才將銅鏡浸入EDTA溶液進行清洗以除去銅面氧化物用純水沖洗后浸入無水乙醇再用干燥無油的空氣吹干在干淨的銅面上滴一滴標準助焊劑溶液若待測之助焊劑為焊錫膏形式時則在銅面上小心均勻地鋪上一層焊錫膏其直徑為8mm厚度為0.25mm（約10ml）然后將備妥的試片水平置于無塵的溫濕箱內放置24+0.5小時然后取出試片浸在清潔的異丙醇中洗去各種助焊劑試樣.結果分析小心檢查各試片上銅面可能被蝕去的痕跡如有任何銅面被蝕透從玻璃看透到背面時即表示助焊劑腐蝕性太強而不及格若標準助焊劑也不及格時則試驗失敗需重做若只在銅表面發(fā)生反應而出現(xiàn)變色情形或銅厚度只部分受損而未穿透時則仍算及格有些化學品也會造成銅面蝕透如游離鹵素強酸無機酸及游離胺類等不可使之接觸到試驗的銅面,表面絕緣阻抗的測定GB/JIS-3197,原理通過對電路在恒溫恒溫環(huán)境表面絕緣阻抗變化的測定來確定助焊劑的特性.分別將0.3ml焊劑試樣均勻滴加在按5.11.4.1制備的三塊試件上,并在235+5的焊料槽上漂浮5s