第三章表面組裝工藝材料

1、第三章 表面組裝工藝材料3.1 SMT工藝材料的用途與應用要求工工藝藝材材料料按按用用途途可可以以分分為為兩兩大大類類用于焊接和貼片的材料：用于焊接和貼片的材料： 焊料、焊膏、膠黏劑焊料、焊膏、膠黏劑輔助類工藝材料：輔助類工藝材料： 焊劑、清洗劑、熱轉(zhuǎn)換介質(zhì)等焊劑、清洗劑、熱轉(zhuǎn)換介質(zhì)等電子裝配的核心電子裝配的核心連接技術(shù)：焊接技術(shù)連接技術(shù)：焊接技術(shù)焊接技術(shù)的重要性焊接技術(shù)的重要性 焊點是元器件與印制電焊點是元器件與印制電路板電氣連接和機械連接的連接點。焊點的結(jié)路板電氣連接和機械連接的連接點。焊點的結(jié)構(gòu)和強度就決定了電子產(chǎn)品的性能和可靠性。構(gòu)和強度就決定了電子產(chǎn)品的性能和可靠性。焊接方法（釬焊技

2、術(shù)）焊接方法（釬焊技術(shù)） 手工烙鐵焊接手工烙鐵焊接 浸焊浸焊 波峰焊波峰焊 再流焊再流焊軟釬焊軟釬焊 焊接學中，把焊接溫度低于焊接學中，把焊接溫度低于450的的焊接稱為軟釬焊，所用焊料為軟釬焊料。焊接稱為軟釬焊，所用焊料為軟釬焊料。 軟釬焊特點軟釬焊特點 釬料熔點低于焊件熔點。釬料熔點低于焊件熔點。 加熱到釬料熔化，潤濕焊件。加熱到釬料熔化，潤濕焊件。 焊接過程焊件不熔化。焊接過程焊件不熔化。 焊接過程需要加焊劑。（清除氧化層）焊接過程需要加焊劑。（清除氧化層） 焊接過程可逆。（解焊）焊接過程可逆。（解焊） 電子焊接電子焊接是通過熔融的焊料合是通過熔融的焊料合金與兩個被焊接金屬表面之間生成金屬

3、金與兩個被焊接金屬表面之間生成金屬間合金層（焊縫），從而實現(xiàn)兩個被焊間合金層（焊縫），從而實現(xiàn)兩個被焊接金屬之間電氣與機械連接的焊接技術(shù)。接金屬之間電氣與機械連接的焊接技術(shù)。 當焊料被加熱到熔點以上，焊接金屬表面在助當焊料被加熱到熔點以上，焊接金屬表面在助焊劑的活化作用下，對金屬表面的氧化層和污染物焊劑的活化作用下，對金屬表面的氧化層和污染物起到清洗作用，同時使金屬表面獲得足夠的激活能。起到清洗作用，同時使金屬表面獲得足夠的激活能。熔融的焊料在經(jīng)過助焊劑凈化的金屬表面上進行浸熔融的焊料在經(jīng)過助焊劑凈化的金屬表面上進行浸潤、發(fā)生擴散、溶解、冶金結(jié)合，在焊料和被焊接潤、發(fā)生擴散、溶解、冶金結(jié)合，在

4、焊料和被焊接金屬表面之間生成金屬間結(jié)合層（焊縫），冷卻后金屬表面之間生成金屬間結(jié)合層（焊縫），冷卻后使焊料凝固，形成焊點。焊點的抗拉強度與金屬間使焊料凝固，形成焊點。焊點的抗拉強度與金屬間結(jié)合層的結(jié)構(gòu)和厚度有關(guān)。結(jié)合層的結(jié)構(gòu)和厚度有關(guān)。二二. 錫焊機理錫焊機理錫焊過程錫焊過程焊接過程是焊接金屬表面、助焊劑、熔焊接過程是焊接金屬表面、助焊劑、熔融焊料和空氣等之間相互作用的復雜過程融焊料和空氣等之間相互作用的復雜過程表面清潔表面清潔焊件加熱焊件加熱熔錫潤濕熔錫潤濕擴散結(jié)合層擴散結(jié)合層冷卻后形成焊點冷卻后形成焊點物理學物理學潤濕、黏度、毛細管現(xiàn)象、熱傳導、擴散、溶解潤濕、黏度、毛細管現(xiàn)象、熱傳導、擴

5、散、溶解化學化學助焊劑分解、氧化、還原、電極電位助焊劑分解、氧化、還原、電極電位冶金學冶金學合金、合金層、金相、老化現(xiàn)象合金、合金層、金相、老化現(xiàn)象電學電學電阻、熱電動勢電阻、熱電動勢材料力學材料力學強度（拉力、剝離疲勞）、應力集中強度（拉力、剝離疲勞）、應力集中1. 1. 助焊劑與母材的反應助焊劑與母材的反應（1 1）松香去除氧化膜）松香去除氧化膜松香的主要成分是松香酸，融點為松香的主要成分是松香酸，融點為7474。170170呈活性反應，呈活性反應， 300300以上無活性。松香酸和以上無活性。松香酸和CuCu2 2O O反應生成松香酸銅。松香酸在常溫下和反應生成松香酸銅。松香酸在常溫下和

6、300300以上不以上不能和能和CuCu2 2O O起反應。起反應。（2 2）溶融鹽去除氧化膜）溶融鹽去除氧化膜一般采用氯離子一般采用氯離子ClCl- -或氟離子或氟離子F F- - ，使氧化膜生成氯化物或氟化物。使氧化膜生成氯化物或氟化物。（3 3）母材被熔融）母材被熔融活性強的助焊劑容易熔融母材?；钚詮姷闹竸┤菀兹廴谀覆?。（4 4）助焊劑中的金屬鹽與母材進行置換反應。）助焊劑中的金屬鹽與母材進行置換反應。潤濕角潤濕角焊點的最佳潤濕角焊點的最佳潤濕角 Cu-Pb/Sn 1545 當當=0時，完全潤濕時，完全潤濕；當當=180時，完全不潤濕時，完全不潤濕=焊料和母材之間的界面焊料和母材之間的

7、界面 與焊料表面切線之間的夾角與焊料表面切線之間的夾角（1 1）潤濕）潤濕液體在固體表面漫流的物理現(xiàn)象液體在固體表面漫流的物理現(xiàn)象潤濕是物質(zhì)固有的性質(zhì)潤濕是物質(zhì)固有的性質(zhì)潤濕是焊接的首要條件潤濕是焊接的首要條件分子運動分子運動潤濕潤濕條件條件（a a）液態(tài)焊料與母材之間有良好的親和力，能互相溶解。）液態(tài)焊料與母材之間有良好的親和力，能互相溶解。 互溶程度取決于：原子半徑和晶體類型。因此潤濕是物質(zhì)互溶程度取決于：原子半徑和晶體類型。因此潤濕是物質(zhì)固有的性質(zhì)。固有的性質(zhì)。（b b）液態(tài)焊料與母材表面清潔，無氧化層和其它污染物。）液態(tài)焊料與母材表面清潔，無氧化層和其它污染物。 清潔的表面使焊料與母材

8、原子緊密接近，產(chǎn)生引力，稱為清潔的表面使焊料與母材原子緊密接近，產(chǎn)生引力，稱為潤濕力。潤濕力。 當焊料與被焊金屬之間有氧化層和其它污染物時，妨礙金當焊料與被焊金屬之間有氧化層和其它污染物時，妨礙金屬原子自由接近，不能產(chǎn)生潤濕作用。這是形成虛焊的原因之屬原子自由接近，不能產(chǎn)生潤濕作用。這是形成虛焊的原因之一。一。分子運動分子運動表面張力表面張力 表面張力表面張力在不同相共同存在的體系中，由于相界在不同相共同存在的體系中，由于相界面分子與體相內(nèi)分子之間作用力不同，導致相界面總是面分子與體相內(nèi)分子之間作用力不同，導致相界面總是趨于最小的現(xiàn)象。趨于最小的現(xiàn)象。 由于液體內(nèi)部分子受到四周分子的作用力是對

9、稱的，由于液體內(nèi)部分子受到四周分子的作用力是對稱的，作用彼此抵消，合力作用彼此抵消，合力=0=0。但是液體表面分子受到液體內(nèi)。但是液體表面分子受到液體內(nèi)分子的引力大于大氣分子對它的引力，因此液體表面都分子的引力大于大氣分子對它的引力，因此液體表面都有自動縮成最小的趨勢。有自動縮成最小的趨勢。 熔融焊料在金屬表面也有表面張力現(xiàn)象。熔融焊料在金屬表面也有表面張力現(xiàn)象。大大氣氣大氣大氣液體內(nèi)部分子受力合力液體內(nèi)部分子受力合力=0=0液體表面分子受液體內(nèi)分子的引力大氣分子引力液體表面分子受液體內(nèi)分子的引力大氣分子引力表面張力與潤濕表面張力與潤濕力力 熔融焊料在金屬表面潤濕的程度除了與液態(tài)焊熔融焊料在金

10、屬表面潤濕的程度除了與液態(tài)焊料與母材表面清潔程度有關(guān)，還與液態(tài)焊料的表面料與母材表面清潔程度有關(guān)，還與液態(tài)焊料的表面張力有關(guān)。張力有關(guān)。 表面張力與潤濕力的方向相反，不利于潤濕。表面張力與潤濕力的方向相反，不利于潤濕。 表面張力是物質(zhì)的本性，不能消除，但可以改表面張力是物質(zhì)的本性，不能消除，但可以改變。變。分子運動分子運動表面張力在焊接中的作用表面張力在焊接中的作用 再流焊再流焊當焊膏達到熔融溫度時，在當焊膏達到熔融溫度時，在平衡平衡的表的表面張力的作用下，會產(chǎn)生自定位效應（面張力的作用下，會產(chǎn)生自定位效應（self self alignmentalignment）。表面張力使再流焊工藝對貼裝

11、精度要）。表面張力使再流焊工藝對貼裝精度要求比較寬松，比較容易實現(xiàn)高度自動化與高速度。同求比較寬松，比較容易實現(xiàn)高度自動化與高速度。同時也正因為時也正因為“再流動再流動”及及“自定位效應自定位效應”的特點，再的特點，再流焊工藝對焊盤設計、元器件標準化有更嚴格的要求。流焊工藝對焊盤設計、元器件標準化有更嚴格的要求。如果表面張力如果表面張力不平衡不平衡，焊接后會出現(xiàn)元件位置偏移、，焊接后會出現(xiàn)元件位置偏移、吊橋、橋接、等焊接缺陷。吊橋、橋接、等焊接缺陷。波峰焊波峰焊波峰焊時，由于表面張力與潤濕力的方波峰焊時，由于表面張力與潤濕力的方向相反，因此表面張力是不利于潤濕的因素之一。向相反，因此表面張力是

12、不利于潤濕的因素之一。SMDSMD波峰焊時表面張力造成陰影效應波峰焊時表面張力造成陰影效應 熔融熔融合金的粘度與表面張力是焊料的重要性能。合金的粘度與表面張力是焊料的重要性能。 優(yōu)良的焊料熔融時應具有低的粘度和表面張力，以增加焊優(yōu)良的焊料熔融時應具有低的粘度和表面張力，以增加焊料的流動性及被焊金屬之間的潤濕性。料的流動性及被焊金屬之間的潤濕性。 錫鉛合金的粘度和表面張力與合金的成分密切相關(guān)。錫鉛合金的粘度和表面張力與合金的成分密切相關(guān)。配比（配比（W%）表面張力表面張力(N/cm)粘度（粘度（mPas)SnPb20804.6710-32.7230704.710-32.4550504.7610-

13、32.1963374.910-31.9780205.1410-31.92錫鉛合金配比與表面張力及粘度的關(guān)系（錫鉛合金配比與表面張力及粘度的關(guān)系（280測試）測試）粘度與表面張力粘度與表面張力分子運動分子運動焊接中降低表面張力和黏度的措施焊接中降低表面張力和黏度的措施提高溫度提高溫度升溫可以降低黏度和表面張力的作用。升溫可以降低黏度和表面張力的作用。 升高溫度可以增加熔融焊料內(nèi)的分子距離，減小焊升高溫度可以增加熔融焊料內(nèi)的分子距離，減小焊料內(nèi)分子對表面分子的引力。料內(nèi)分子對表面分子的引力。適當?shù)慕饘俸辖鸨壤m當?shù)慕饘俸辖鸨壤齋nSn的表面張力很大，增加的表面張力很大，增加PbPb可可以降低表面張

14、力。以降低表面張力。63Sn/37Pb63Sn/37Pb表面張力明顯減小。表面張力明顯減小。 表表 粘粘 面面 度度 張張 力力 T（） 10 20 30 40 50 Pb含量含量% 溫度對黏度的影響溫度對黏度的影響 250時時Pb含量與表面張力的關(guān)系含量與表面張力的關(guān)系 mn/m 540520 500 480增加活性劑增加活性劑能有效地降低焊料的表面張力，能有效地降低焊料的表面張力，還可以去掉焊料的表面氧化層。還可以去掉焊料的表面氧化層。改善焊接環(huán)境改善焊接環(huán)境采用氮氣保護焊接可以減少采用氮氣保護焊接可以減少高溫氧化。提高潤濕性高溫氧化。提高潤濕性 金屬原子以結(jié)晶排列，原子金屬原子以結(jié)晶排列

15、，原子間作用力平衡，保持晶格的形狀間作用力平衡，保持晶格的形狀和穩(wěn)定。和穩(wěn)定。 當金屬與金屬接觸時，界面上當金屬與金屬接觸時，界面上晶格紊亂導致部分原子從一個晶晶格紊亂導致部分原子從一個晶格點陣移動到另一個晶格點陣。格點陣移動到另一個晶格點陣。擴散條件：相互距離擴散條件：相互距離（金屬表面清潔，無氧化層和其它雜質(zhì)，（金屬表面清潔，無氧化層和其它雜質(zhì)， 兩塊金屬原子間才會發(fā)生引力）兩塊金屬原子間才會發(fā)生引力） 溫度溫度（在一定溫度下金屬分子才具有動能）（在一定溫度下金屬分子才具有動能）四種擴散形式：四種擴散形式：表面擴散；晶內(nèi)擴散；晶界擴散；選擇擴散。表面擴散；晶內(nèi)擴散；晶界擴散；選擇擴散。Pb

16、表面擴散表面擴散向晶粒內(nèi)擴散向晶粒內(nèi)擴散分割晶粒擴散分割晶粒擴散選擇擴散選擇擴散晶粒晶粒 金屬間結(jié)合層金屬間結(jié)合層 Cu3Sn和和Cu6Sn5金屬間結(jié)合層金屬間結(jié)合層Cu3Sn和和Cu6Sn5放大放大1,000倍的倍的QFP引腳焊點橫截面圖引腳焊點橫截面圖以以63Sn/37Pb焊料為例，焊料為例，共晶點為共晶點為183 焊接后（焊接后（210-230）生成金屬間結(jié)合層：生成金屬間結(jié)合層： 什么是潤濕過程？什么是潤濕過程？ 本意：固體表面上的一種流體被另一不相本意：固體表面上的一種流體被另一不相混溶流體取代的過程，特別是指混溶流體取代的過程，特別是指用水或水用水或水溶液溶液取代表面上取代表面上氣

17、體氣體的過程。的過程。 3.2 焊料潤濕過程可分為三類：潤濕過程可分為三類：沾濕（沾濕（adhesionadhesion）浸濕（浸濕（immersionsimmersions）鋪展（鋪展（spreading spreading ）（1）浸濕）浸濕 固體浸入液體的過程。固固體浸入液體的過程。固-氣界面完全為氣界面完全為固固-液界面替代。液界面替代。其特征是：固體表面上的氣體完全被液體所取代，其特征是：固體表面上的氣體完全被液體所取代，而氣而氣-界面沒有發(fā)生變化。界面沒有發(fā)生變化。典型例子：洗典型例子：洗衣服時，將衣衣服時，將衣服浸在水中。服浸在水中。（2）沾濕）沾濕 液體與固體由不接觸到接觸，變

18、液氣液體與固體由不接觸到接觸，變液氣-界界面和固面和固-氣界面為固氣界面為固-液界面的過程。液界面的過程。典型的例子：粘典型的例子：粘稠的油滴落在地稠的油滴落在地面上。面上。其特征是：液體在取代固體表面上氣體其特征是：液體在取代固體表面上氣體的同時，也的同時，也減少了減少了相應的氣相應的氣-液界面。液界面。（3）鋪展）鋪展 以固以固-液界面取代固液界面取代固-氣界面的同時，氣界面的同時，液滴液滴表面自動展開表面自動展開的過程。的過程。典型例子：水滴灑在水泥地上。典型例子：水滴灑在水泥地上。其特征是：液體在取代固體表面上氣體的同時，還其特征是：液體在取代固體表面上氣體的同時，還因液面的展開，多了

19、一個氣因液面的展開，多了一個氣-液界面。液界面。潤濕過程的描述方法：潤濕過程的描述方法： 設有一個液滴落在光滑的固體表面上，設有一個液滴落在光滑的固體表面上，當液滴在固體表面處于穩(wěn)定狀態(tài)時，在當液滴在固體表面處于穩(wěn)定狀態(tài)時，在三相交界處，自三相交界處，自固固-液液界面經(jīng)液體內(nèi)部到界面經(jīng)液體內(nèi)部到氣氣-液液界面的界面的夾角夾角就叫做就叫做接觸角接觸角。不同潤濕方式與接觸角的關(guān)系為：不同潤濕方式與接觸角的關(guān)系為： 浸濕：浸濕：9090 沾濕：沾濕：180180 鋪展：鋪展：=0=0或不存在或不存在 其中，沾濕在任何接觸角時都能發(fā)生，其中，沾濕在任何接觸角時都能發(fā)生， 浸濕只在浸濕只在9090時才發(fā)

20、生，時才發(fā)生， 鋪展除了鋪展除了=0=0外都不發(fā)生，外都不發(fā)生， 因此，要在理論上為潤濕給出一個統(tǒng)一的因此，要在理論上為潤濕給出一個統(tǒng)一的接觸角判據(jù)是不可能的。接觸角判據(jù)是不可能的。關(guān)于潤濕的定義：關(guān)于潤濕的定義： 習慣上，人為規(guī)定，以接觸角習慣上，人為規(guī)定，以接觸角90為界，為界， 當當90為不潤濕；為不潤濕； 當當90為潤濕。為潤濕。 對于沾濕，雖然對于沾濕，雖然 90也能發(fā)生，但因也能發(fā)生，但因其潤濕表面的程度很小，將它視為不潤濕其潤濕表面的程度很小，將它視為不潤濕也無妨。也無妨。 原則上，潤濕與否的界定不適用于鋪展，原則上，潤濕與否的界定不適用于鋪展，鋪展的條件依然是鋪展的條件依然是=

21、0或不存在?；虿淮嬖凇＠核卧诟蓛舨ＡО迳侠核卧诟蓛舨ＡО迳?例：汞滴到玻璃板上，或水滴到防水布、例：汞滴到玻璃板上，或水滴到防水布、 荷葉上等、荷葉上等、關(guān)于潤濕的分類小結(jié)：關(guān)于潤濕的分類小結(jié)：例：水滴灑在水泥地上例：水滴灑在水泥地上焊料的作用： 用來連接兩種或多種金屬表面，同時在被連接金用來連接兩種或多種金屬表面，同時在被連接金屬的表面之間起屬的表面之間起冶金學橋梁冶金學橋梁作用的作用的金屬材料金屬材料。 原理：原理：潤濕兩個金屬表面，同時在焊料與金屬間潤濕兩個金屬表面，同時在焊料與金屬間存在擴散，在界面處形成新的金屬合金層，利用存在擴散，在界面處形成新的金屬合金層，利用合金層的作用

22、將焊料與金屬結(jié)合成一個整體。合金層的作用將焊料與金屬結(jié)合成一個整體。 指指熔化了的焊料熔化了的焊料借助潤濕作用，在借助潤濕作用，在被焊金屬被焊金屬表面形成一個附著層，使焊料與母材金屬的原子表面形成一個附著層，使焊料與母材金屬的原子相互接近，達到原子引力起作用的距離，我們稱相互接近，達到原子引力起作用的距離，我們稱這個過程為這個過程為熔融焊料熔融焊料對對金屬母材金屬母材表面的表面的潤濕潤濕。 焊料的潤濕過程：一般是用附著在母材表面的焊料與母材的接觸角一般是用附著在母材表面的焊料與母材的接觸角（潤濕角）（潤濕角）來判別優(yōu)劣。來判別優(yōu)劣。接觸角（潤濕角）接觸角（潤濕角）：指沿焊料附著層邊緣所作的：指

23、沿焊料附著層邊緣所作的切線與焊料附著于母材的界面的夾角。切線與焊料附著于母材的界面的夾角。接觸角接觸角越越小小，潤濕性能越好。潤濕性能越好。如何判斷焊料潤濕的優(yōu)劣？如何判斷焊料潤濕的優(yōu)劣？如何判斷焊料潤濕的優(yōu)劣？如何判斷焊料潤濕的優(yōu)劣？Sn-PbSn-Pb合金二相圖合金二相圖鉛（鉛（Pb）占比）占比溫度溫度/oF共晶共晶是指在相對較低的溫度下，共晶焊料發(fā)生共是指在相對較低的溫度下，共晶焊料發(fā)生共晶物熔合的現(xiàn)象，是一個液態(tài)可同時生成兩個固晶物熔合的現(xiàn)象，是一個液態(tài)可同時生成兩個固態(tài)的平衡反應點。其熔化溫度稱態(tài)的平衡反應點。其熔化溫度稱共晶溫度共晶溫度。 Sn在在Pb中中的固溶體，的固溶體，稱為稱

24、為相相Pb在在Sn中的中的固溶體，稱固溶體，稱為為相相Pb-Sn合金溶液，稱為合金溶液，稱為L相相L+相相L+相相共晶點共晶點熔點適當?shù)汀⒛炭臁o脆化熔點適當?shù)?、凝固快、無脆化用良好的浸潤作用用良好的浸潤作用抗腐蝕性強抗腐蝕性強良好的導電性和機械強度良好的導電性和機械強度價格便宜且材料來源豐富價格便宜且材料來源豐富能滿足自動化生產(chǎn)要求能滿足自動化生產(chǎn)要求對焊料的總體要求：對焊料的總體要求：應用注意事項：應用注意事項： 正確選擇溫度范圍，避免脆化和顯著的蠕正確選擇溫度范圍，避免脆化和顯著的蠕變現(xiàn)象發(fā)生；變現(xiàn)象發(fā)生；蠕變：蠕變：固體材料在固體材料在保持應力不變保持應力不變的條件下，應的條件下，應

25、變隨時間延長而增加的現(xiàn)象。變隨時間延長而增加的現(xiàn)象。 如拉伸橡皮條、如拉伸橡皮條、巖石的擠壓等。巖石的擠壓等。蠕變強度：蠕變強度：材料在一定溫度達到一定恒定材料在一定溫度達到一定恒定應變應變速率速率時所需要的應力。該值越小，越容易發(fā)生時所需要的應力。該值越小，越容易發(fā)生蠕變。蠕變。 應用注意事項：應用注意事項： 焊接溫度盡量低，時間盡量短，以減少硬而脆焊接溫度盡量低，時間盡量短，以減少硬而脆的金屬化合物的產(chǎn)生；的金屬化合物的產(chǎn)生； 特殊情況下，需要使用低溫焊料（如焊接熱敏特殊情況下，需要使用低溫焊料（如焊接熱敏感感SMD）或高溫焊料（如焊接功率器件）；）或高溫焊料（如焊接功率器件）； 防止溶蝕

26、現(xiàn)象發(fā)生；防止溶蝕現(xiàn)象發(fā)生； 溶蝕：溶蝕：被焊接金屬會在熔融焊料合金中熔解的被焊接金屬會在熔融焊料合金中熔解的現(xiàn)象?，F(xiàn)象。 解決方法：引腳鍍解決方法：引腳鍍Ni或焊料加銀?；蚝噶霞鱼y。 防止焊料氧化和沉積。防止焊料氧化和沉積。 氧化（氧化（SnO2）導致焊料失效、沉積（）導致焊料失效、沉積（Ag）影）影響焊接設備正常工作。響焊接設備正常工作。 雖然從焊接質(zhì)量到可靠性，錫鉛合金一直是最雖然從焊接質(zhì)量到可靠性，錫鉛合金一直是最優(yōu)質(zhì)的、廉價的焊接材料。但是，優(yōu)質(zhì)的、廉價的焊接材料。但是，Pb會對環(huán)境及人會對環(huán)境及人類健康造成危害。類健康造成危害。 當當Pb在人體內(nèi)達到一定量時，會影響體內(nèi)蛋白在人體內(nèi)

27、達到一定量時，會影響體內(nèi)蛋白質(zhì)的正常合成，破壞中樞神經(jīng)，造成神經(jīng)和再生系質(zhì)的正常合成，破壞中樞神經(jīng)，造成神經(jīng)和再生系統(tǒng)紊亂、呆滯、貧血、高血壓等癥狀。統(tǒng)紊亂、呆滯、貧血、高血壓等癥狀。 鉛中毒屬重金屬中毒，難以排泄，存在逐漸積鉛中毒屬重金屬中毒，難以排泄，存在逐漸積累的問題。累的問題。 無鉛焊料主要以無鉛焊料主要以Sn為主，添加為主，添加Ag、Zn、Cu、Sb（銻（銻t）、）、Bi（鉍（鉍b）、）、In等金屬元素。通過焊料等金屬元素。通過焊料合金化來改善合金性能，提高可焊性。合金化來改善合金性能，提高可焊性。 無鉛焊料無鉛焊料 1991年和年和1993年年：美國參義院提出：美國參義院提出“Re

28、ad Bill”，要求將電子焊料中鉛含量控制在要求將電子焊料中鉛含量控制在0.1%g下，遭到下，遭到美國工業(yè)界強烈反對而夭折。美國工業(yè)界強烈反對而夭折。 1998年年：日本修訂家用電子產(chǎn)品再生法，驅(qū)使企：日本修訂家用電子產(chǎn)品再生法，驅(qū)使企業(yè)界開發(fā)無鉛電子產(chǎn)品。業(yè)界開發(fā)無鉛電子產(chǎn)品。 2000年年1月月：Sn-3.9Ag-0.6Cu用于再流焊，用于再流焊，Sn-0.7Cu或或Sn-3.5Ag用于波峰焊。用于波峰焊。 2000年年6月月：美國：美國IPC Lead-Free Roadmap 第第3版發(fā)表，建議美國企業(yè)界于版發(fā)表，建議美國企業(yè)界于2001年推出無鉛化電年推出無鉛化電子產(chǎn)品，子產(chǎn)品，2

29、004年實現(xiàn)全面無鉛化。年實現(xiàn)全面無鉛化。 無鉛焊料發(fā)展歷程無鉛焊料發(fā)展歷程 2000年年8月月：日本：日本JEITA Lead-Free Roadmap1.3版發(fā)表，建議日本企業(yè)界于版發(fā)表，建議日本企業(yè)界于2003年實現(xiàn)標準化無鉛電子組裝。年實現(xiàn)標準化無鉛電子組裝。 2003年年2月月13日日，歐洲議會與歐盟部長會議組，歐洲議會與歐盟部長會議組織，正式批準織，正式批準WEEE和和RoHS的官方指令生效，的官方指令生效，強制要求自強制要求自2006年年7月月1日起，在歐洲市場上日起，在歐洲市場上銷售的電子產(chǎn)品必須為無鉛的電子產(chǎn)品。銷售的電子產(chǎn)品必須為無鉛的電子產(chǎn)品。（個別類型的電子產(chǎn)品暫時除外

30、）。（個別類型的電子產(chǎn)品暫時除外）。 2003年年3月月，中國信息產(chǎn)業(yè)部提議自中國信息產(chǎn)業(yè)部提議自2006年年7月月1日起投放市場的國家重點監(jiān)管目錄內(nèi)的電日起投放市場的國家重點監(jiān)管目錄內(nèi)的電子信息產(chǎn)品不能含有子信息產(chǎn)品不能含有Pb。 無鉛焊料發(fā)展歷程無鉛焊料發(fā)展歷程SnSnAgAg二元合金二元合金 SnSnAgAg系焊料作為錫鉛替代品已在電子工業(yè)使用了多系焊料作為錫鉛替代品已在電子工業(yè)使用了多年。典型的組成比例是年。典型的組成比例是Sn96.5-Ag3.5Sn96.5-Ag3.5，其熔點為，其熔點為221221。這種焊料所形成的合金組織是由不含銀的純這種焊料所形成的合金組織是由不含銀的純SnS

31、n和微細和微細的的AgAg3 3SnSn相組成的二元共晶組織。添加相組成的二元共晶組織。添加AgAg所形成的所形成的AgAg3 3SnSn因因為晶粒細小，對改善機械性能有很大的貢獻。隨著為晶粒細小，對改善機械性能有很大的貢獻。隨著AgAg含量含量的增加，其屈服強度和拉伸強度也相應增加。從強度方面的增加，其屈服強度和拉伸強度也相應增加。從強度方面來說，添加來說，添加1-21-2以上的以上的AgAg就能與就能與Sn-PbSn-Pb共晶焊錫相同或者共晶焊錫相同或者超過它。添加超過它。添加3 3以上的以上的AgAg，強度值顯著比，強度值顯著比Sn-PbSn-Pb共晶焊錫共晶焊錫要高，但超過要高，但超過

32、3.53.5以后，拉伸強度相對降低。以后，拉伸強度相對降低。Sn-Ag-Cu三元合金三元合金 在在Sn-Ag合金里添加合金里添加Cu，能夠在維持，能夠在維持Sn-Ag合金良好性合金良好性能的同時稍微降低熔點，而且添加能的同時稍微降低熔點，而且添加Cu以后，能夠減少所焊材以后，能夠減少所焊材料中銅的浸析。料中銅的浸析。SnAgCu無鉛焊料是目前被認為最接近無鉛焊料是目前被認為最接近實用化的實用化的SnPb焊料替代品，也是目前無鉛焊料得首選。焊料替代品，也是目前無鉛焊料得首選。典型的組成比例是典型的組成比例是Sn3.0Ag0.5Cu，熔點為，熔點為216217。Sn與次要元素與次要元素Ag和和Cu

33、之間的冶金反應是決定應用溫度、同化之間的冶金反應是決定應用溫度、同化機制及機械性能的主要因素。在這三元素之間有三種可能的機制及機械性能的主要因素。在這三元素之間有三種可能的二元共晶反應。在溫度動力學上二元共晶反應。在溫度動力學上Sn更適合與更適合與Ag或或Cu反應，反應，來形成來形成Ag3Sn或或Cu6Sn5金屬間化合物。金屬間化合物。Ag3Sn細微結(jié)晶具細微結(jié)晶具有相當長的纖維狀組織。有相當長的纖維狀組織。Ag與與Cu一樣也是幾乎不能固溶于一樣也是幾乎不能固溶于-Sn的元素。較硬的的元素。較硬的Ag3Sn和和Cu6Sn5粒子在錫基質(zhì)的錫銀銅三重合金中，可粒子在錫基質(zhì)的錫銀銅三重合金中，可通過

34、建立一個長期的內(nèi)部應力，有效地強化合金。這些硬通過建立一個長期的內(nèi)部應力，有效地強化合金。這些硬粒子也可有效地阻擋疲勞裂紋的蔓延。粒子也可有效地阻擋疲勞裂紋的蔓延。Ag3Sn和和Cu6Sn5粒子的形成可分隔較細小的錫基質(zhì)顆粒。粒子的形成可分隔較細小的錫基質(zhì)顆粒。Ag3Sn和和Cu6Sn5粒子越細小，越可以有效地分隔錫基質(zhì)顆粒，結(jié)粒子越細小，越可以有效地分隔錫基質(zhì)顆粒，結(jié)果是得到整體更細小的微組織。這有助于顆粒邊界的滑動果是得到整體更細小的微組織。這有助于顆粒邊界的滑動機制，因此延長了提升溫度下的疲勞壽命。機制，因此延長了提升溫度下的疲勞壽命。Sn3.0Ag0.5Cu焊點中焊點中Sn先結(jié)晶，以枝

35、晶狀（樹狀）出現(xiàn)，先結(jié)晶，以枝晶狀（樹狀）出現(xiàn)，中間夾中間夾Cu6Sn5和和Ag3Sn。當。當Cu含量在含量在0.51.3，Ag含含量在量在3.03.5時可以得到比較好的合金性能。時可以得到比較好的合金性能。SnSnCuCu系系焊料合金焊料合金 SnSnCuCu系合金中的合金化合物比較復雜，在共晶點處系合金中的合金化合物比較復雜，在共晶點處可以看作可以看作Sn-Cu6Sn5Sn-Cu6Sn5的二元合金，熔點為的二元合金，熔點為227227。該合金不。該合金不含含AgAg、價格低，現(xiàn)在主要在重視經(jīng)濟的單面基板波峰焊方、價格低，現(xiàn)在主要在重視經(jīng)濟的單面基板波峰焊方面廣泛使用。由于面廣泛使用。由于C

36、u6Sn5Cu6Sn5不像不像Ag3SnAg3Sn那樣穩(wěn)定，所以在微那樣穩(wěn)定，所以在微細共晶組織在細共晶組織在100100保持數(shù)十小時就會消失，變成分散的保持數(shù)十小時就會消失，變成分散的Cu6Sn5Cu6Sn5顆粒的粗大組織同時在顆粒的粗大組織同時在CuCu和和 Cu6Sn5 Cu6Sn5之間會生成之間會生成Cu3SnCu3Sn。因此。因此Sn-CuSn-Cu系焊錫的高溫保持性能和熱疲勞等可靠系焊錫的高溫保持性能和熱疲勞等可靠性比性比Sn-AgSn-Ag系合金差。為了細化該合金中的系合金差。為了細化該合金中的Cu6Sn5Cu6Sn5相，曾相，曾經(jīng)嘗試添加微量的經(jīng)嘗試添加微量的AgAg、NiNi

37、、等元素。僅僅添加、等元素。僅僅添加0.10.1的的AgAg，即可使塑性提高即可使塑性提高5050。另外，添加。另外，添加NiNi具有減少焊錫渣量的具有減少焊錫渣量的效果，已經(jīng)逐漸穩(wěn)定地用作波峰焊生產(chǎn)使用的焊錫。效果，已經(jīng)逐漸穩(wěn)定地用作波峰焊生產(chǎn)使用的焊錫。SnSnZnZn系列系列 SnSnZnZn系無鉛合金的典型組成比例為系無鉛合金的典型組成比例為SnSn8.88.8ZnZn，熔點，熔點是是199199，被認為是最有發(fā)展?jié)摿Φ臒o鉛焊料。，被認為是最有發(fā)展?jié)摿Φ臒o鉛焊料。SnSn、ZnZn元素元素以固溶體的形式構(gòu)成合金，說明了以固溶體的形式構(gòu)成合金，說明了SnSnZnZn有較好的互熔性。有較好

38、的互熔性。ZnZn能均勻致密的分散在能均勻致密的分散在SnSn中。但由于存在潤濕性和抗氧化中。但由于存在潤濕性和抗氧化性差等問題曾被認為是一種并不理想的無鉛焊料。近年來性差等問題曾被認為是一種并不理想的無鉛焊料。近年來對對SnSnZnZn系合金潤濕的研究取得了明顯進展，在系合金潤濕的研究取得了明顯進展，在SnSnZnZn中中添加添加BiBi焊料是目前研究較為廣泛的無鉛合金材料。焊料是目前研究較為廣泛的無鉛合金材料。BiBi是一是一種表面活性元素，在熔融狀態(tài)下，種表面活性元素，在熔融狀態(tài)下，BiBi元素能夠向溶體表面元素能夠向溶體表面富集，導致合金的表面張力減小。富集，導致合金的表面張力減小。因

39、此，因此，BiBi的加入提高了合金的潤濕性能，研究表明在的加入提高了合金的潤濕性能，研究表明在SnSn8.88.8ZnZn為共晶合金的基礎上加入為共晶合金的基礎上加入BiBi雖然提高了合金的潤濕性，雖然提高了合金的潤濕性，但往往伴隨著焊料力學性能的下降，通過調(diào)節(jié)合金中但往往伴隨著焊料力學性能的下降，通過調(diào)節(jié)合金中ZnZn的的含量，能夠減少初生含量，能夠減少初生ZnZn相的生成，在提高潤濕性（縮短潤相的生成，在提高潤濕性（縮短潤濕時間）的條件下降低由于濕時間）的條件下降低由于BiBi的加入帶來的力學性能惡化的加入帶來的力學性能惡化效果。效果。Sn8Zn3BiSn8Zn3Bi合金是一種典型的合金是

40、一種典型的SnSnZnZn系無鉛焊料，其系無鉛焊料，其潤濕性、熱學特性、力學性能等性能匹配良好。對于防止?jié)櫇裥?、熱學特性、力學性能等性能匹配良好。對于防止SnSnZnZn系焊料的抗氧化一般可以通過在焊料中添加微量金系焊料的抗氧化一般可以通過在焊料中添加微量金屬的辦法來解決。屬的辦法來解決。SnSnBiBi系系焊料合金焊料合金 SnSnBiBi系合金是典型的低熔點無鉛焊料，系合金是典型的低熔點無鉛焊料，Sn-BiSn-Bi熔點熔點為為139139。BiBi是除是除PbPb以外離以外離SnSn較近元素，較近元素，BiBi是元素周期中是元素周期中排在第排在第主族（氮族）元素的末位，主族（氮族）元素的

41、末位，BiBi的非金屬性明顯比的非金屬性明顯比PbPb強，強，BiBi是菱狀晶體（類似金屬晶體），具有脆性，在是菱狀晶體（類似金屬晶體），具有脆性，在SnSn合金里添加合金里添加BiBi的焊錫，可以形成從共晶點的的焊錫，可以形成從共晶點的139139到到232232的熔化溫度范圍非常寬的合金。該合金形成化合物，并且的熔化溫度范圍非常寬的合金。該合金形成化合物，并且共晶成分形成單純的共晶組織。然而基體中固溶大量的共晶成分形成單純的共晶組織。然而基體中固溶大量的BiBi是別的合金所沒有得特色。是別的合金所沒有得特色。Sn-BiSn-Bi共晶合金應用于主板封裝共晶合金應用于主板封裝已經(jīng)超過已經(jīng)超過2

42、020年。年。SnBiSnBi合金的導電合金的導電/ /導熱性能不及導熱性能不及SnPbSnPb合金，合金，BiBi與與SnSn有較好的互熔性，但有較好的互熔性，但Sn-BiSn-Bi合金硬度高，延伸性低，合金硬度高，延伸性低，不能拉成絲。不能拉成絲。在在Sn-58BiSn-58Bi中添加中添加AgAg具有改善該合金塑性的效果，其延伸具有改善該合金塑性的效果，其延伸率的變化非常明顯。隨率的變化非常明顯。隨AgAg量的增加，在量的增加，在0.5wt0.5wtAgAg出現(xiàn)延出現(xiàn)延伸率的峰值。但是含伸率的峰值。但是含BiBi焊料在遇到含鉛合金包括元器件端焊料在遇到含鉛合金包括元器件端焊頭重的鉛以及焊

43、頭重的鉛以及PCBPCB焊盤中的含鉛涂層時，其焊點強度會明焊盤中的含鉛涂層時，其焊點強度會明顯下降，產(chǎn)生這種現(xiàn)象的原因之一是顯下降，產(chǎn)生這種現(xiàn)象的原因之一是SnSn、PbPb、三元素混熔、三元素混熔后會形成后會形成Sn-Pb-BiSn-Pb-Bi三元共晶析出，該合金的熔點僅為三元共晶析出，該合金的熔點僅為9797左右。因此含左右。因此含BiBi的焊料一定要杜絕的焊料一定要杜絕PbPb的存在。的存在。 定義：定義：合金焊料粉末合金焊料粉末和和觸變性的焊劑觸變性的焊劑系統(tǒng)系統(tǒng)均勻混合的乳濁液。均勻混合的乳濁液。 作用：在常溫下，焊膏可將電子元器件初作用：在常溫下，焊膏可將電子元器件初步粘在既定位置

44、。當被加熱到一定溫度時，步粘在既定位置。當被加熱到一定溫度時，隨著隨著焊劑的揮發(fā)焊劑的揮發(fā)，合金焊料粉末被熔化，合金焊料粉末被熔化，從而將被焊元器件和焊盤互聯(lián)在一起，冷從而將被焊元器件和焊盤互聯(lián)在一起，冷卻形成永久連接的焊點。卻形成永久連接的焊點。3.4 焊膏焊膏的組成和功能焊膏的組成和功能焊膏的特性與影響因素焊膏的特性與影響因素 焊膏是一種特殊的流體，屬于觸變流體；焊膏是一種特殊的流體，屬于觸變流體； 焊膏的黏度在恒定剪切力下持續(xù)減小，即在印焊膏的黏度在恒定剪切力下持續(xù)減小，即在印刷刮板的行程末端，焊膏就粘不到刮板上了。刷刮板的行程末端，焊膏就粘不到刮板上了。恒定剪切率下的黏度變化恒定剪切率

45、下的黏度變化黏度黏度=剪切應力剪切應力/剪切率剪切率觸變流體：在恒溫恒壓和恒剪觸變流體：在恒溫恒壓和恒剪切速率作用下剪切應力（或者切速率作用下剪切應力（或者黏度）黏度）隨時間遞減隨時間遞減的流體。的流體。牛頓流體：只要該流體受力牛頓流體：只要該流體受力（無論大?。﹦t馬上可以流動，（無論大?。﹦t馬上可以流動，且其黏度只與溫度和壓強有關(guān)，且其黏度只與溫度和壓強有關(guān)，與流體所受的力及運動狀態(tài)等與流體所受的力及運動狀態(tài)等無關(guān)。例如，水就是一種牛頓無關(guān)。例如，水就是一種牛頓流體。流體。焊膏的熔點與焊接溫度焊膏的熔點與焊接溫度 主要取決于合金焊料粉末的成分和配比主要取決于合金焊料粉末的成分和配比焊膏的其他

46、特性：焊膏的其他特性： 印刷特性印刷特性印刷工藝對黏度的影響印刷工藝對黏度的影響 焊膏的黏度焊膏的黏度與轉(zhuǎn)速（剪切力）、金屬含量、與轉(zhuǎn)速（剪切力）、金屬含量、粉末顆粒和環(huán)境溫度等均有關(guān)。粉末顆粒和環(huán)境溫度等均有關(guān)。 焊膏的金屬組成焊膏的金屬組成 焊膏金屬的百分含量會影響焊膏的擴展空焊膏金屬的百分含量會影響焊膏的擴展空間、焊縫的大小和厚度等；增加金屬百分間、焊縫的大小和厚度等；增加金屬百分含量有助于控制焊縫的體積；典型值含量有助于控制焊縫的體積；典型值75%-75%-90%90%。 焊料粉末顆粒的尺寸焊料粉末顆粒的尺寸 焊料顆粒以球型為宜，總表面積大，一致焊料顆粒以球型為宜，總表面積大，一致性好

47、。且要與性好。且要與SMD相匹配。相匹配。焊膏的其他特性：焊膏的其他特性：SMT工藝對焊膏的要求工藝對焊膏的要求 保存穩(wěn)定性好；保存穩(wěn)定性好； 印刷時，易脫模，不坍塌；印刷時，易脫模，不坍塌； 黏度適當，保持時間長；黏度適當，保持時間長； 熔融狀態(tài)下，有較好的潤濕性能；熔融狀態(tài)下，有較好的潤濕性能； 焊劑具有高絕緣性和低腐蝕性；焊劑具有高絕緣性和低腐蝕性； 易于清洗，焊接強度高；易于清洗，焊接強度高； 減少焊料的飛濺和減少焊料的飛濺和焊料球焊料球的產(chǎn)生。的產(chǎn)生。 焊料球焊料球常見于元器件引腳周圍以常見于元器件引腳周圍以及在引腳和焊盤的間隙等地方，及在引腳和焊盤的間隙等地方，有些也出現(xiàn)在離焊點很

48、遠的位置。有些也出現(xiàn)在離焊點很遠的位置。它們一般成群地，離散地，以小它們一般成群地，離散地，以小顆粒狀出現(xiàn)。顆粒狀出現(xiàn)。 其產(chǎn)生的主要原因是在金屬焊點其產(chǎn)生的主要原因是在金屬焊點的形成過程中，熔融的金屬合金的形成過程中，熔融的金屬合金的飛濺所致。的飛濺所致。SMT工藝對焊膏的要求工藝對焊膏的要求焊膏的發(fā)展方向焊膏的發(fā)展方向 與與SMDSMD器件和組裝技術(shù)的發(fā)展相適應器件和組裝技術(shù)的發(fā)展相適應要求焊膏顆粒更小、尺寸更均勻；要求焊膏顆粒更小、尺寸更均勻；較強的焊接黏度、更低的焊接溫度等。較強的焊接黏度、更低的焊接溫度等。 環(huán)保要求越來越高環(huán)保要求越來越高水溶性焊膏清洗技術(shù)；水溶性焊膏清洗技術(shù)；免清

49、洗焊膏的應用；免清洗焊膏的應用；無鉛焊膏的開發(fā)。無鉛焊膏的開發(fā)。 為什么要使用焊劑？為什么要使用焊劑？ 由于金屬表面同空氣接觸后都會生成一層氧由于金屬表面同空氣接觸后都會生成一層氧化膜，溫度越高，氧化層越厚?；ぃ瑴囟仍礁?，氧化層越厚。 這層氧化膜阻止液態(tài)焊錫對金屬的浸潤作用，這層氧化膜阻止液態(tài)焊錫對金屬的浸潤作用，猶如玻璃上沾上油就會使水不能浸潤玻璃一猶如玻璃上沾上油就會使水不能浸潤玻璃一樣。樣。 因此，必須采用一種特殊的物質(zhì)清除氧化膜因此，必須采用一種特殊的物質(zhì)清除氧化膜以及焊點上的污染物。以及焊點上的污染物。3.3 助焊劑助焊劑 助焊劑是一種促進焊接的化學物質(zhì)。在焊接過程中，它是一種不可

50、缺少的輔助材料，其作用極為重要。助焊劑通常是以松香為主要成分的混合物，是保證焊接過程順利進行的輔助材料。焊接是電子裝配中的主要工藝過程,助焊劑的主要作用是清除焊料和被焊母材表面的氧化物,使金屬表面達到必要的清潔度。它防止焊接時表面的再次氧化,降低焊料表面張力,提高焊接性能。 1 .助焊劑的作用助焊劑的作用潤濕荷葉表面的水珠荷葉表面的水珠液體液體固體表面固體表面漫流潤濕漫流潤濕表面張力表面張力附著力附著力1 .助焊劑的作用助焊劑的作用（ 助焊劑的作用）助焊劑的作用） 自然界中除純金和鉑外，置放在空氣中的所自然界中除純金和鉑外，置放在空氣中的所有金屬在室溫下都會產(chǎn)生氧化，表面形成氧化有金屬在室溫下

51、都會產(chǎn)生氧化，表面形成氧化層。防礙焊接的發(fā)生。層。防礙焊接的發(fā)生。三個作用：三個作用： 清除金屬表面的氧化層清除金屬表面的氧化層 保持干凈表面不再氧化保持干凈表面不再氧化 熱傳導熱傳導 助焊劑的特性助焊劑的特性 a.能快速去除表面氧化物，防止再氧化，降低表面能快速去除表面氧化物，防止再氧化，降低表面張力。張力。 b.焊劑的熔點比焊料低，在焊料熔化前，焊劑可充焊劑的熔點比焊料低，在焊料熔化前，焊劑可充分發(fā)揮助焊作用；分發(fā)揮助焊作用； c.焊劑的表面張力要比焊料小，潤濕擴展速度比熔焊劑的表面張力要比焊料小，潤濕擴展速度比熔融焊料快，擴展率融焊料快，擴展率85%； d.黏度和比重比熔融焊料小，容易被

52、置換黏度和比重比熔融焊料小，容易被置換.助焊劑助焊劑的比重可以用溶劑來稀釋，一般控制在的比重可以用溶劑來稀釋，一般控制在0.820.84； e.焊接時不產(chǎn)生焊珠飛濺，不產(chǎn)生毒氣和強烈的焊接時不產(chǎn)生焊珠飛濺，不產(chǎn)生毒氣和強烈的刺激氣味，有利于保護環(huán)境；刺激氣味，有利于保護環(huán)境；f.焊后殘留物少，易去除，并且基本無腐蝕、不焊后殘留物少，易去除，并且基本無腐蝕、不吸濕，不導電、不粘手；吸濕，不導電、不粘手；g.免清洗型助焊劑要求固體含量免清洗型助焊劑要求固體含量2.0wt%,不含不含鹵化物，焊后殘留物少，不產(chǎn)生腐蝕作用，絕鹵化物，焊后殘留物少，不產(chǎn)生腐蝕作用，絕緣性能好，絕緣電阻緣性能好，絕緣電阻1

53、1011；h.水清洗、半水清洗和溶劑清洗型助焊劑要求焊水清洗、半水清洗和溶劑清洗型助焊劑要求焊后易清洗；后易清洗；i.常溫下儲存穩(wěn)定。常溫下儲存穩(wěn)定。a.按焊劑狀態(tài)分：液態(tài)、糊狀、固態(tài)三類。按焊劑狀態(tài)分：液態(tài)、糊狀、固態(tài)三類。b.按焊劑活性大小分：低活性（按焊劑活性大小分：低活性（R）、中等活性（）、中等活性（RMA）、）、高活性（高活性（RA）和特別活性（）和特別活性（RSA）。）。c.按焊劑中固體含量分：低固含量按焊劑中固體含量分：低固含量2%、中固含量、中固含量2.0，5、高固含量、高固含量5。d.按活性劑類別分：松香、有機酸焊劑、有機胺鹵化物焊按活性劑類別分：松香、有機酸焊劑、有機胺鹵

54、化物焊劑、水溶性酸類焊劑、有機酸焊劑。劑、水溶性酸類焊劑、有機酸焊劑。e.按焊劑主要化學成份分：無機焊劑、有機焊劑和樹脂焊按焊劑主要化學成份分：無機焊劑、有機焊劑和樹脂焊劑。劑。f按焊劑殘留物溶解性能分：樹脂型（有機溶劑清洗型）、按焊劑殘留物溶解性能分：樹脂型（有機溶劑清洗型）、水溶型和免清洗三類。水溶型和免清洗三類。 2.助焊劑的分類助焊劑的分類 無機系列焊劑無機系列焊劑 無機系列焊劑通常使用活性劑為無機鹽和無機酸，其無機系列焊劑通常使用活性劑為無機鹽和無機酸，其特點是活性大，腐蝕性較大，能夠用水清洗，一般特點是活性大，腐蝕性較大，能夠用水清洗，一般SMT中中幾乎不用。幾乎不用。 有機系列焊

55、劑有機系列焊劑 有機系列焊劑包括有機酸、有機胺、有機鹵化物等物質(zhì)。有機系列焊劑包括有機酸、有機胺、有機鹵化物等物質(zhì)。其活性相對較弱，但具有活性時間短，加熱迅速分解、留其活性相對較弱，但具有活性時間短，加熱迅速分解、留下殘留物基本上呈惰性、吸濕性也小，電絕緣性能好等特下殘留物基本上呈惰性、吸濕性也小，電絕緣性能好等特點，有利用于采用溶劑或水清洗。點，有利用于采用溶劑或水清洗。樹脂系列焊劑樹脂系列焊劑樹脂系列焊劑由松香或合成樹脂材料添加一定量的活性劑樹脂系列焊劑由松香或合成樹脂材料添加一定量的活性劑組成，其助焊性能好，而樹脂可起成膜劑的作用，焊后殘組成，其助焊性能好，而樹脂可起成膜劑的作用，焊后殘

56、留物能形成一致密的保護層，對焊接表面具有一定的保護留物能形成一致密的保護層，對焊接表面具有一定的保護性能。性能。 焊劑焊劑 免清洗免清洗低活性（低活性（R）類）類中等活性（中等活性（RMA）類）類全活性（全活性（RA）類）類無機酸及鹽類無機酸及鹽類有機酸及鹽類有機酸及鹽類有機胺及鹽類有機胺及鹽類有機溶劑類有機溶劑類無揮發(fā)性有機化合物（無揮發(fā)性有機化合物（VOC類）類）樹脂型樹脂型水溶性水溶性(有機溶劑清洗型有機溶劑清洗型)3.助焊劑的組成助焊劑的組成 通常焊劑的組成包括以下成份：通常焊劑的組成包括以下成份： 活性劑、成膜劑、添加劑和溶劑。活性劑、成膜劑、添加劑和溶劑。a. 活性劑活性劑 活性劑

57、是為了提高助焊能力而加入的活性物質(zhì)，它活性劑是為了提高助焊能力而加入的活性物質(zhì)，它對凈化焊料和被焊件表面起主要作用。在焊劑中活對凈化焊料和被焊件表面起主要作用。在焊劑中活性劑的添加量較少，通常為性劑的添加量較少，通常為1%5%，通常無機活，通常無機活性劑助焊性能好，但作用時間長，腐蝕性大，不宜性劑助焊性能好，但作用時間長，腐蝕性大，不宜在在SMT中使用。中使用。 有機型水溶性活性劑，焊劑低溫時活性較小，焊后有機型水溶性活性劑，焊劑低溫時活性較小，焊后腐蝕性小，易于清洗。腐蝕性小，易于清洗。b. 成膜劑成膜劑 焊劑中加入成膜劑，能在焊接后形成一層焊劑中加入成膜劑，能在焊接后形成一層緊密的有機膜，

58、保護焊點和基板，使其具有防緊密的有機膜，保護焊點和基板，使其具有防腐蝕性和優(yōu)良的電絕緣性。腐蝕性和優(yōu)良的電絕緣性。 常用的成膜劑有天然樹脂、合成樹脂及部分有常用的成膜劑有天然樹脂、合成樹脂及部分有機化合物。如松香及改性松香、酚醛樹脂和硬機化合物。如松香及改性松香、酚醛樹脂和硬脂酸脂類等。脂酸脂類等。 一般成膜劑加入量為一般成膜劑加入量為10%20%，甚至高，甚至高達達40%，加入量過大會影響擴展率，使助焊作，加入量過大會影響擴展率，使助焊作用下降，并在用下降，并在PCB上留下過多的殘留物。上留下過多的殘留物。c. 添加劑添加劑 添加劑是為了適應焊接工藝和工藝環(huán)境的需要而添加劑是為了適應焊接工藝

59、和工藝環(huán)境的需要而加入的具有特殊物理和化學性能的物質(zhì)。加入的具有特殊物理和化學性能的物質(zhì)。通常加入的添加劑有：通常加入的添加劑有：PH調(diào)節(jié)劑和潤濕劑、調(diào)節(jié)劑和潤濕劑、光亮劑、消光劑、緩蝕劑、阻燃劑、發(fā)泡劑等。光亮劑、消光劑、緩蝕劑、阻燃劑、發(fā)泡劑等。 PH調(diào)節(jié)劑可降低焊劑的酸性；調(diào)節(jié)劑可降低焊劑的酸性； 潤濕劑的作用是加大焊料和被焊件之間的潤濕潤濕劑的作用是加大焊料和被焊件之間的潤濕性，增強可焊性。性，增強可焊性。 為了使焊點光亮，可添加少量光亮劑，光亮劑為了使焊點光亮，可添加少量光亮劑，光亮劑的添加量不宜太多，應控制在的添加量不宜太多，應控制在2%以下。以下。 在焊劑中加入消光劑，使焊點消光

60、，這對組裝密度在焊劑中加入消光劑，使焊點消光，這對組裝密度高的產(chǎn)品尤為重要，可克服檢驗時眼睛的疲勞，高的產(chǎn)品尤為重要，可克服檢驗時眼睛的疲勞，特別是在自動化生產(chǎn)中，不因視覺錯誤而影響產(chǎn)特別是在自動化生產(chǎn)中，不因視覺錯誤而影響產(chǎn)品的質(zhì)量檢驗。消光劑的量應控制在品的質(zhì)量檢驗。消光劑的量應控制在5%以下。以下。 焊劑中加入緩蝕劑，能保護焊劑中加入緩蝕劑，能保護PCB和元器件引線，和元器件引線，使之具有防潮、防鹽霧、防腐蝕性能，又保持良使之具有防潮、防鹽霧、防腐蝕性能，又保持良好的可焊性。緩蝕劑一般添加量在好的可焊性。緩蝕劑一般添加量在1%以下。以下。 為保證焊劑存放及使用安全，需加入降低其易燃為保證