詳細內容
一:助焊劑的種類眾多其中包括: 樹脂型免清洗助焊劑,水溶性助焊劑,熱風整平助焊劑,無鉛焊料免清洗催化型助焊劑,溶劑型免清洗助焊劑,標準型助焊劑,預涂助焊劑,鍍錫銅絲助焊劑,無鉛太陽能光伏組件免清洗助焊劑。
1、無機助焊劑具有高腐蝕性,由無機酸和鹽組成,如鹽酸,氫氟酸,氯化錫,氟化鈉或鉀,和氯化鋅。這些助焊劑能夠去掉鐵和非鐵金屬的氧化膜層,如不銹鋼,鐵鎳鈷合金和鎳鐵,這些用較弱助焊劑都不能錫焊。
無機助焊劑一般用于非電子應用,如銅管的銅焊。可是它們有時用于電子工業的鉛鍍錫應用。無機助焊劑由于其潛在的可靠性問題,不應該考慮用于電子裝配(傳統或表面貼裝)。其主要的缺點是有化學活性殘留物,可能引起腐蝕和嚴重的局部失效。
2、有機酸助焊劑
有機酸(OA)助焊劑比松香助焊劑要強,但比無機助焊劑要弱。在助焊劑活性和可清潔性之間,它提供了一個很好的平衡,特別是如果其固體含量低(1-5%)。這些助焊劑含有極性離子,很容易用極性溶劑去掉,如水。由于它們在水中的可溶性,OA助焊劑是環保上所希望的,雖然免洗助焊劑可能更為所希望。因為這類助焊劑不為政府規范所覆蓋,其化學含量由供應商來控制。可得到的OA助焊劑有使用鹵化物作催化劑的,也有沒有的。
有機酸(OA)助焊劑,由于術語“含酸”助焊劑,甚至在傳統裝配上,一般為人們所回避。可是,甚至所謂非腐蝕性松香助焊劑也含有鹵化物,如果不適當地去掉,都將引起腐蝕。
有機酸(OA)助焊劑的使用,在軍用和商業應用的混合裝配(二類和三類)中證明是可行的。人們錯誤地認為,當波峰焊接二類和三類表面貼片裝配(SMA)板時,必須把OA轉變成基于松香的助焊劑(RA和RMA)。
和流行的觀點相反,OA助焊劑也已經在軍事項目中得到成功應用。商業、工業和電訊業的其它一些主流公司,把OA應用于波峰焊接板底膠固的表面貼裝片狀元件。人們已發現,OA助焊劑滿足軍用和商用的清潔度要求。
OA助焊劑材料已成功地用作回流焊接引腳穿孔元件中的環形焊接的助焊劑涂層。甚至在通過回流焊接之后,可以很容易地用水清洗。現在,水溶性錫膏被廣泛應用,在過去,它們沒有松香助焊劑那么粘,但粘性問題一早被解決了。由于使用氯氟化碳(CFC)清洗基于松香的錫膏,產生了環境因素的考慮,水溶性錫膏在要求清潔的應用中,或在由于低殘留或免洗錫膏和助焊劑產生問題的應用中,變得更具有優勢。
3、松香助焊劑
松香或樹脂是從松樹的樹樁或樹皮中榨取的天然產品。松
香的化學成分一批不同于一批,但通用分子式是C19H29COOH。主要由松香酸(70-85%,看產地)和胡椒酸(10-15%)組成。松香含有幾個百分比的不皂化碳水化合物;為了清除松香助焊劑,必須加入皂化劑(把水皂化的一種堿性化學物)
松香助焊劑主要由從松樹樹脂油榨取和提煉的天然樹脂,松香助焊劑在室溫下不活躍,但加熱到焊接溫度是變得活躍。它們自然呈酸性(每克當量165-170毫克KOH)。它們可溶于許多溶劑,但不溶于水。這就是使用溶劑,半水溶劑或皂化水來清除它們的原因。
松香的熔點為172-175(C(342-347(F),或剛好在焊錫熔點(183(C)之下。所希望的助焊劑應該在約低于焊接溫度時熔化并變活躍。可是,如果助焊劑在焊接溫度下分解,那將沒有效力。這意味著合成助焊劑可以用于比松香助焊劑更高的溫度,因為前者的分解溫度較高。一般,松香助焊劑較弱,為了改進其活躍性(助焊性能),需要使用鹵化催化劑。
松香去氧化物的通用公式:
RCO2H + MX = RCO2M + HX
此處RCO2H是助焊劑中的松香(較早提到的C19H29COOH)
M = 錫Sn, 鉛Pb或銅Cu
X = 氧化物oxide, 氫氧化物hydroxide或碳酸鹽carbonate
松香助焊劑也分類為松香(R),適度活性松香(RMA)和活性松香(RA)。 松香助焊劑的各種類的不同在于催化劑(鹵化物,有機酸,氨基酸,等)的濃度。R和RMA類型一般無腐蝕性,因此安全,R和RMA助焊劑盡管沒有劃分為免洗,在一些應用中甚至不清洗。當然,沒有清洗,裝配的可靠性要打折扣,因為在使用環境中,粘性的松香會吸收灰塵和有害污染物。
二:免清洗助焊劑的主要特性
$檸妶?$ ? 焊性好,焊點飽滿,無焊珠,橋連等不良產生,無毒,不污染環境,操作安全,焊后板面干燥,無腐蝕性,不粘板、焊后具有在線測試能力,與SMD和PCB板有相應材料匹配性,焊后有符合規定的表面絕緣電阻值(SIR)
適應焊接工藝(浸焊,發泡,噴霧,涂敷等)
敝?,劀`抝 助焊劑是SMT焊接過程中不可缺少的輔料.在波峰焊中,助焊劑和焊錫分開使用,而回流焊中,助焊劑則作為焊膏的重要組成部分.焊接效果的好壞,除了與焊接工藝.元器件和PCB的質量有關外,助焊劑的選擇是十分重要的.性能良好的助焊劑應具有以下作用:
(1).去除焊接表面的氧化物,防止焊接時焊錫和焊接表面的再氧化降低焊錫的表面張力.
(2).熔點比焊料低,在焊料熔化之前,助焊劑要先熔化,才能充分發揮助焊作用.
(3).浸潤擴散速度比熔化焊料快,通常要求擴展在90%左右或90%以上.
(4).粘度和比重比焊料小,粘度大會使浸潤擴散困難,比重大就不能覆蓋焊料表面.
(5).焊接時不產生焊珠飛濺,也不產生毒氣和強烈的刺激性臭味.
(6).焊后殘渣易于去除,并具有不腐蝕.不吸濕和不導電等特性.
(7).不沾性,焊接后不沾手,焊點不易拉尖.
(8).在常溫下貯存穩定.
2.助焊劑的化學組成:
傳統的助焊劑通常以松香為基體.松香具有弱酸性和熱熔流動性,并具有良好的絕緣性.耐濕性.無腐蝕性.無毒性和長期穩定性,是不多得的助焊材料.
目前在SMT中采用的大多是以松香為基體的活性助焊劑.由于松香隨著品種.產地和生產工藝的不同,其化學組成和性能有較大差異,因此,對松香優選是保證助焊劑質量的關鍵.
通用的助焊劑還包括以下成分:活性劑.成膜物質.添加劑和溶劑等.
a.活性劑:
活性劑是為了提高助焊能力而在焊劑中加入的活性物質.活性劑的活性是指它與焊料和被焊材料表面氧化物起化學反應以便清潔金屬表面和促進潤濕的能力.活性劑分為無機活性劑,如氯化鋅.氯化銨等;有機活性劑,如有機酸及有機鹵化物等.通常無機活性劑助焊性好,但作用時間長.腐蝕性大,不宜在電子裝聯中使用;有機活性劑作用柔和.時間短.腐蝕性小.電氣絕緣性好,適宜在電子裝聯中使用.活性劑含量約為2%-10%,若為含氯化合物,其含氯量應控制在0.2%以下.
b.成膜物質:
加入成膜物質,能在焊接后形成一層緊密的有機膜,保護了焊點和基板,具有防腐蝕性和優良的電氣絕緣性.常用的成膜物質有松香.酚醛樹脂.丙烯酸樹脂.氯乙烯樹脂.聚氨酯等.一般加入量在10%-20%,加入過多會影響擴展率,使助焊作用下降.在普通家電或要求不高的電器裝聯中,使用成膜物質,裝聯后的電器部件不清洗,以降低成本,然而在精密電子裝聯中焊后仍要清洗.
c.添加劑:
添加劑是為適應工藝和環境而加入的具有特殊物理和化學性能的物質.常用的添加劑有:
(1).調節劑:為調節助焊劑的酸性而加入的材料,如三乙醇胺可調節助焊劑的酸度;在無機助焊劑加入鹽酸可抑制氧化鋅生成.
(2).消光劑:能使焊點消光,在操作和檢驗時克服眼睛疲勞和視力衰退.一般加入無機鹵化物.無機鹽,有機酸及其金屬鹽類,如氯化鋅.氯化錫.滑石.硬脂酸銅.鈣等.一般加入量約5%.
(3).緩蝕劑:加入緩蝕劑能保護印制板和元器件引線,具有防潮.防霉.防腐蝕性能,又保持了優良的可焊性.用緩蝕劑的物質大多是含氮化物為主體的有機物.
(4).光亮劑:能使焊點發光,可加入甘油.三乙醇胺等,一般加入量約為1%.
(5).阻燃劑:為保證使用安全,提高抗燃性而加入的材料.
d.溶劑:
實用的助焊劑大多是液態的.為此必須將助焊劑的固體成分溶解在一定的溶劑里,使之成為均相溶液.大多采用異丙醇和乙醇作為溶劑.
特性:
(1).對助焊劑中各種固體成分均具有良好的溶解性.
(2).常溫下揮發程度適中,在焊接溫度下迅速揮發.
(3).氣味小.毒性小.
3.助焊劑的分類:
(1).按狀態分有液態.糊狀和固態三類.
(2).按用途分有涂刷.噴涂和浸漬三類.
(3).按助焊劑的活性大小分為無活化.低活化.適度活化.全活化和高度活化五類.
詳細內容