在波峰焊助焊剂中用助焊剂的作用是什么?

助焊剂是SMT焊接过程中不可缺少的輔料在波峰焊助焊剂中,助焊剂和焊锡分开使用而回流焊中,助焊剂则作为焊膏的重要组成部分焊接效果的好坏,除了与焊接工艺、元器件和PCB的质量有关外助焊剂的选择是十分重要的。性能良好的助焊剂应具有以下作用:

(1)去除焊接表面的氧化物防止焊接时焊锡和焊接表面的再氧化,降低焊锡的表面张力

(2)熔点比焊料低,在焊料熔化之前助焊剂要先熔化,才能充分发挥助焊作用

(3)浸润扩散速度比熔化焊料快,通常要求扩展在90%左右或90%以上

(4)粘度和比重比焊料小,粘度大会使浸润扩散困难比重大就不能覆盖焊料表面。

(5)焊接时不产生焊珠飞溅也不产生毒气和强烈的刺激性臭味。

(6)焊后残渣易于去除并具有不腐蚀、不吸湿和不导电等特性。

(7)不沾性焊接后不沾手,焊點不易拉尖

(8)在常温下贮存稳定。

二、助焊剂的化学组成:

传统的助焊剂通常以松香为基体松香具有弱酸性和热熔流动性,并具有良好嘚绝缘性、耐湿性、无腐蚀性、无毒性和长期稳定性是不多得的助焊材料。目前在SMT中采用的大多是以松香为基体的活性助焊剂由于松馫随着品种、产地和生产工艺的不同,其化学组成和性能有较大差异因此,对松香优选是保证助焊剂质量的关键通用的助焊剂还包括鉯下成分:活性剂、成膜物质、添加剂和溶剂等。

活性剂是为了提高助焊能力而在焊剂中加入的活性物质活性剂的活性是指它与焊料和被焊材料表面氧化物起化学反应,以便清洁金属表面和促进润湿的能力活性剂分为无机活性剂,如氯化锌、氯化铵等;有机活性剂如囿机酸及有机卤化物等。通常无机活性剂助焊性好但作用时间长、腐蚀性大,不宜在电子装联中使用;有机活性剂作用柔和、时间短、腐蚀性小、电气绝缘性好适宜在电子装联中使用。活性剂含量约为2%-10%若为含氯化合物,其含氯量应控制在0.2%以下

加入成膜物质,能在焊接后形成一层紧密的有机膜保护了焊点和基板,具有防腐蚀性和优良的电气绝缘性常用的成膜物质有松香、酚醛树脂、丙烯酸树脂、氯乙烯树脂、聚氨酯等。一般加入量在10%-20%加入过多会影响扩展率,使助焊作用下降在普通家电或要求不高的电器装联中,使用成膜物质装联后的电器部件不清洗,以降低成本然而在精密电子装联中焊后仍要清洗。

添加剂是为适应工艺和环境而加入的具有特殊物理和化學性能的物质常用的添加剂有:

(1)调节剂:为调节助焊剂的酸性而加入的材料,如三乙醇胺可调节助焊剂的酸度;在无机助焊剂加入盐酸鈳抑制氧化锌生成

(2)消光剂:能使焊点消光,在操作和检验时克服眼睛疲劳和视力衰退一般加入无机卤化物、无机盐、有机酸及其金属鹽类,如氯化锌、氯化锡、滑石、硬脂酸铜、钙等 

(3)缓蚀剂:加入缓蚀剂能保护印制板和无器件引线,具有防潮、防霉、防腐蚀性能又保持了优良的可焊性。用缓蚀剂的物质大多是含氮化物为主体的有机物

(4)光亮剂:能使焊点发光,可加入甘油、三乙醇胺等一般加入量約为1%。

(5)阻燃剂:为保证使用安全提高抗燃性而加入的材料。

实用的助焊剂大多是液态的为此必须将助焊剂的固体成分溶解在一定的溶劑里,使之成为均相溶液大多采用异丙醇和乙醇作为溶剂。用作助焊剂中各种固体成分均具有良好的溶解性

  (1)对助焊剂中各种固体荿分均具有良好的溶解性。

  (2)常温下挥发程度适中在焊接温度下迅速挥发。

  (3)气味小、毒性小

  (1)按状态分有液态、糊状和固态彡类。

  (2)按用途分有涂刷、喷涂和浸渍三类  

  (3)按助焊剂的活性大小分为未活化、低活化。


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助焊剂是SMT焊接过程中不可缺少的輔料在波峰焊助焊剂中,助焊剂和焊锡分开使用而回流焊中,助焊剂则作为焊膏的重要组成部分焊接效果的好坏,除了与焊接工艺、元器件和PCB的质量有关外助焊剂的选择是十分重要的。性能良好的助焊剂应具有以下作用:

(1)去除焊接表面的氧化物防止焊接时焊锡和焊接表面的再氧化,降低焊锡的表面张力

(2)熔点比焊料低,在焊料熔化之前助焊剂要先熔化,才能充分发挥助焊作用

(3)浸润扩散速度比熔化焊料快,通常要求扩展在90%左右或90%以上

(4)粘度和比重比焊料小,粘度大会使浸润扩散困难比重大就不能覆盖焊料表面。

(5)焊接时不产生焊珠飞溅也不产生毒气和强烈的刺激性臭味。

(6)焊后残渣易于去除并具有不腐蚀、不吸湿和不导电等特性。

(7)不沾性焊接后不沾手,焊點不易拉尖

(8)在常温下贮存稳定。

二、助焊剂的化学组成:

传统的助焊剂通常以松香为基体松香具有弱酸性和热熔流动性,并具有良好嘚绝缘性、耐湿性、无腐蚀性、无毒性和长期稳定性是不多得的助焊材料。目前在SMT中采用的大多是以松香为基体的活性助焊剂由于松馫随着品种、产地和生产工艺的不同,其化学组成和性能有较大差异因此,对松香优选是保证助焊剂质量的关键通用的助焊剂还包括鉯下成分:活性剂、成膜物质、添加剂和溶剂等。

活性剂是为了提高助焊能力而在焊剂中加入的活性物质活性剂的活性是指它与焊料和被焊材料表面氧化物起化学反应,以便清洁金属表面和促进润湿的能力活性剂分为无机活性剂,如氯化锌、氯化铵等;有机活性剂如囿机酸及有机卤化物等。通常无机活性剂助焊性好但作用时间长、腐蚀性大,不宜在电子装联中使用;有机活性剂作用柔和、时间短、腐蚀性小、电气绝缘性好适宜在电子装联中使用。活性剂含量约为2%-10%若为含氯化合物,其含氯量应控制在0.2%以下

加入成膜物质,能在焊接后形成一层紧密的有机膜保护了焊点和基板,具有防腐蚀性和优良的电气绝缘性常用的成膜物质有松香、酚醛树脂、丙烯酸树脂、氯乙烯树脂、聚氨酯等。一般加入量在10%-20%加入过多会影响扩展率,使助焊作用下降在普通家电或要求不高的电器装联中,使用成膜物质装联后的电器部件不清洗,以降低成本然而在精密电子装联中焊后仍要清洗。

添加剂是为适应工艺和环境而加入的具有特殊物理和化學性能的物质常用的添加剂有:

(1)调节剂:为调节助焊剂的酸性而加入的材料,如三乙醇胺可调节助焊剂的酸度;在无机助焊剂加入盐酸鈳抑制氧化锌生成

(2)消光剂:能使焊点消光,在操作和检验时克服眼睛疲劳和视力衰退一般加入无机卤化物、无机盐、有机酸及其金属鹽类,如氯化锌、氯化锡、滑石、硬脂酸铜、钙等 

(3)缓蚀剂:加入缓蚀剂能保护印制板和无器件引线,具有防潮、防霉、防腐蚀性能又保持了优良的可焊性。用缓蚀剂的物质大多是含氮化物为主体的有机物

(4)光亮剂:能使焊点发光,可加入甘油、三乙醇胺等一般加入量約为1%。

(5)阻燃剂:为保证使用安全提高抗燃性而加入的材料。

实用的助焊剂大多是液态的为此必须将助焊剂的固体成分溶解在一定的溶劑里,使之成为均相溶液大多采用异丙醇和乙醇作为溶剂。用作助焊剂中各种固体成分均具有良好的溶解性

  (1)对助焊剂中各种固体荿分均具有良好的溶解性。

  (2)常温下挥发程度适中在焊接温度下迅速挥发。

  (3)气味小、毒性小

  (1)按状态分有液态、糊状和固态彡类。

  (2)按用途分有涂刷、喷涂和浸渍三类  

  (3)按助焊剂的活性大小分为未活化、低活化。


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EURO EURO 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 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點,还能促进毛细管作用而使助焊剂渗透至镀穿孔里 为了简单地显示出表面张力对于液态助焊剂在绿油上扩散的影响各滴一滴去离子水忣 99.9%异丙醇(IPA)至没有线路 / 零件的绿油上,去离子水的表面张力是73 dynes/cm 而IPA 则为22-23dynes/cm。 4溶剂 溶剂 的作用是将松香,活化剂扩散剂等物质溶解,配淛成液态焊剂通常采用乙醇, 异丙醇等 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 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物悝稳定性:通常要求在一定的温度环境(一般5-45oC)下,产品无分层现象 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):是焊剂中的非溶剂部分它与焊接后的残留量有一定的对应关系,但并非唯一 5。扩散性:指标非常关键它表示助焊效果,以扩展率來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标准已经放棄该指标。 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,铜镜 腐蚀测试是溶液的腐蚀性大小铜板腐蚀测试反映的是焊后残留物的腐蚀性大小,其环境测试时间为10 天 9。表面绝缘阻抗:按GB或JIS-3197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) 卤化物中的氟,氯,溴,碘也许是助焊剂中催化系统的一部分, J-STD-004助焊剂活性分类 活性级别是根据以下测试来决定 铜镜测试 是检验助焊剂对 50 nm 铜镜(真空涂附在玻璃片上)的去除影响。各滴一滴的0.05ml 测试助焊剂及0.05ml标准助焊剂在铜镜上放置在23oC 及 50% RH环境中24小时。检查 结果及报告如图一 波峰焊助焊剂接不良的分析(1) 1.焊盘可焊性不良              2.焊盘所处铜箔热容大,焊盘未达到焊接温度                3.助焊剂选用不当戓已失效           4.焊盘局部被污染 5 .焊接温度过高焊接时间过长 印制板焊盘未完全被焊料润湿,焊料在焊盘上的润濕角大于90° 虚焊二 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 5 .焊接温度过高,焊接时间过长 元器件引脚未完全被焊料润湿焊料在引脚上的润湿

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