波峰焊接中所使用的助焊劑

1、一、波峰焊接中所使用的助焊劑1、助焊劑的作用：焊錫氧化膜母材氧化膜阻擋焊錫在母材上的擴散在一般情況下，基體金屬和易熔的釬料合金表面均有一層妨礙形成連接界面的薄銹膜， 該銹膜是受環(huán)境侵蝕的結果，并隨環(huán)境和基體金屬的不同， 而可能由氧化物、 硫化物、碳化物或其它腐蝕產物組成。 這些非金屬產物的作用相當于阻擋層， 因此在釬接前必須將其清除掉。 助焊劑的主要作用之一就是清除掉這些銹膜，在波峰焊接過程中，助焊劑所起作用歸納起來主要功能如下：a、 獲得無銹蝕的金屬表面， 并保持該被焊表面的潔凈狀態(tài)。焊錫助焊劑母材合金層助焊劑的效果b、 助焊劑覆蓋在焊點表面，隔斷了焊點與空氣的接觸。c、 對表面張力的平衡施

2、加影響，減小接觸角，促進釬料擴展。2、助焊劑對波峰焊接過程的影響助焊劑在波峰焊接中，除了有助于釬料流動外，還影響著波峰焊接的速成度和焊點的完好程度。3、助焊劑的主要技術特性a、 表面活性（溫流活性）助焊劑應能良好地潤濕母材金屬和釬料，以促進釬料漫流的方式影響表面能量的平衡， 且易被液態(tài)釬料排開。助焊劑的潤濕和漫流與接觸角直接有關， 在實踐中，釬料和基材金屬表面之間的接觸角， 可用于量度助焊劑的作用效果。 因此漫流活性或、 可以描述為助焊劑降低釬料基材系統(tǒng)接觸角的能力。b、 化學活性助焊劑僅有表面活性，還不能促進釬接過程，良好的助焊劑必須有一定化學活性， 化學活性是助焊劑固有特性之一， 該特性使

3、助焊劑能夠除掉銹膜， 使釬和基材金屬結合。助焊劑的化學活性和表面活性，共同影響著焊點的完美程度，二者缺一不可。c、 熱穩(wěn)定性助焊劑必須在波峰焊接溫度下為已凈化的金屬表面提供保護層，否則，剛剛凈化出的金屬表面，將會在空氣中因波峰焊接高溫而重新加速氧化， 因此，助焊劑（注意，是指助焊劑材料而不包括溶劑） 必須能夠耐受波峰焊接溫度而不氣化和裂解， 因為助焊劑材料的裂解將產生難于被液態(tài)釬料排開和除掉的有害沉積物。d、 活化溫度活性松香助焊劑中是由有化學活性的成分清除銹蝕膜。助焊劑中的化學活性，通常要在某一特性溫度內才能表現出來， 這種使助焊劑發(fā)生化學反應的溫度稱為活化溫度。 只有該溫度下， 才能充分觸

4、發(fā)助焊劑的作用機理，使其達到最佳反應狀態(tài)。e、 去活化溫度助焊劑中的活化物質，可能因高溫下發(fā)生的中間化學變化而改變其特性并變?yōu)榉腔钚裕?此時的溫度稱為去活化溫度。f 、 鈍化溫度鈍化溫度亦稱為分解溫度，在分解溫度下被為助焊劑中的活化物質要完全分解，只要反應后助焊劑的殘留物在化學活性方面即可認為是中性和不具有腐蝕性（即殘留物鈍化）。g、 安全性助焊劑在使用和儲存過程中應對生態(tài)學方面不造成任何危害，在工作時，產生的煙塵應無毒的，并且不產生刺激性氣味，分解后的殘留物和廢物應是無腐性的，且不會帶來任何環(huán)境問題。綜上所述，良好的工業(yè)用助焊劑應具備如下性質：在室溫下應呈低腐蝕性或無腐蝕性；在波峰焊接過程中

5、放出的煙塵應是低腐蝕性或無腐蝕性的；不腐蝕母材金屬；殘留物易于清除；經濟性。4、助焊劑的分類a、 有機酸：它是具有中等除銹能力的慢作用材料，對溫度敏感。 由于使用后仍具有腐蝕性， 故必須清除任何凝結的釬接殘留物和煙塵。b、 有機鹵素：有機鹵素其化學活性類似無機鹽類，并因易于利用其鹵素離子作為助焊劑。由于有機基的影響，有機鹵素對溫度感，腐蝕性較強， 焊后殘留物和煙塵必須仔細清除。c、 胺和氨化物：因其不含鹵素，故一般作為一種添加劑的形式應用于多種助焊劑中， 它含有像尿素、 乙二胺、單乙醇胺和三乙醇胺等到這類材料。 該類化合物還是有腐蝕性，而且對溫度非常敏感。上述三種有機助焊劑由于其腐蝕性和溫度不

6、穩(wěn)定性，故在波峰焊工藝中也是限制合用的。d、 純松香型助焊劑：純凈的松香通常是幾種異構雙萜酸的混合物， 其中三種主要成份是松香酸、d- 海松酸和 L- 海松酸，松香酸占（ 8090） %、而海松酸占（1015） %。純松香在室溫為固體， 在化學上呈非活性， 在電氣上是絕緣的，而且其凝結蒸汽和與金屬反應所生成的化合物也同樣如此。在現代微電子工業(yè)中仍是極為有用的一種助焊劑。純凈松香助焊劑的主要缺點是其與許多金屬反應的固有化學活性低，因而焊接前必須對基材金屬表面進行凈化處理。e、 低活性助焊劑：這類助焊劑主要受允許活性極限的限制，以便在大多數應用中不必清除助焊劑殘留物。英國 DTD標準規(guī)定其活化劑

7、（氯化物） 的含量限制在0.5%。f 、 無鹵素活性松香：德國工業(yè)標準 （ DIN）規(guī)定其活化劑僅限于有機酸和比較無害的類似材料，但HOWARDH.MANKO認為：這些材料還是頗為危險的，特別是如果凈化不當，清除松香而留下暴露的這些材料更危險，因為作為活化劑的有機酸需要利用極性溶液清除。g、 中性活性松香助焊劑：美國標準MIL-F-14256 對這類助焊劑在焊前和焊后的電氣和化學技術要求作了具體的規(guī)定， 但未涉及其化學成份。 因此，制造廠商可在中等活性范圍內尋求采用任何一種最有效的活化劑材料（鹵化物、有機酸、胺、氨化物等） 。但最終配制的助焊劑殘留物和凝結的焊接煙塵應是無腐蝕性的，且在電氣上是

8、絕緣的。h、 活性松香助焊劑：這組助焊劑已在整個工業(yè)和生產中獲得了極廣泛的應用。 雖然其焊后留下的殘物， 對許多應用場合 （如收音機、 電視機等） 是基本安全的。但對于高可性和長壽命設備來說， 則被認為是很危險的。為了徹底清除殘留物， 必須采用雙極性溶劑， 即首先利用無極性溶劑清除松香， 然后再用像水這樣的極性溶劑清除留下的活化劑和其它可電離的殘余物。也可一次性利用雙極性溶劑滲和液同時清除兩種殘留物。i 、 清洗型助焊劑：在電子產品生產中，最廣泛使用的高固體含量助焊劑是松香型有機類助焊劑。 此類助焊劑通常由活性劑、 成膜劑、添加劑和溶劑等成分組成。傳統(tǒng)助焊劑以松香為基體， 它能夠同時起到活性劑和成膜劑的作用。 為了提高助焊劑的助焊能力， 必須加入一定的活性物質， 助焊劑中的添加劑常為酸度調節(jié)劑、消光劑、 光亮劑、 緩蝕劑和助燃劑等物質中的一種或幾種。j 、 免清洗型助焊劑：免清洗型助焊劑是指焊后殘留物極微且無害， 而無需再清洗的助焊劑。 這類助劑中固體成份通常都低于 5%，亦稱為低固型助劑。其應具備下列要求：固體含量應不大于5%；不含鹵素；助焊劑擴展率應不小于80%；波峰焊接后PCB的絕緣電阻應大于1 1011；免清洗這種叫法只對一般的電子產品而言， 對那些對可靠性有特殊要求的產品（如航空、航天、衛(wèi)星、導彈等）還需要清洗工序，否則，造成了事故損失將是無法估量的。k、 水熔性助