助焊剂产品知识共45页文档
助焊剂相关知识
助焊剂相关知识一、助焊剂的作用：关于助焊剂的作用概括来讲主要有“辅助热传导”、“去除氧化物”、“降低被焊接材质表面张力”、“去除被焊接材质表面油污、增大焊接面积”、“防止再氧化”等几个方面，在这几个方面中比较关键的作用有两个就是：“去除氧化物”与“降低被焊接材质表面张力”。
1、关于“辅助热传导”作用的理解“在焊接时，焊锡基本处于完全熔融的高温状态，在这种高温状态下，被焊接元器件与焊盘必然会经受一定的高温考验，至于最高温度的热冲击，人们在实际操作中会采用各种应对措施加以防范，同时要求被焊接物之材质的耐热性能要比较强，一般根据标准工艺之温度要求，将其材质最终能够承受的温度极限（也叫耐热温度），设计在可能遭受的最高温度线以上20-300C左右，应该说是这比较保险的安全范围。
所以，一旦被焊物材质确定下来后，最终会承受热冲击的可能性基本都在安全许可范围内，但是，在实际的工艺操作过程中变数太多，如每台机器之间与标准工艺的误差，可能会造成整个焊接过程所有参数的改变，既使最高温度是在事先设定的安全范围内，但如果升温速率过大，会使所有可能接触到锡液的每一个零部件或零部件之局部骤然升温，温度的急骤上升或急骤下降都能够引起材质性能的蠕变，对这种材质性能的蠕变，在短期内几乎所有的检测手段都无能为力，它所造成的危害是长期的、潜在的、不易被查明原因的，这种危害对一些精密电子信息产品而言，可算是致命的内伤。
本上是不可缺少的，同时溶剂中也有高沸点的添加剂，这些物质在遇热后能吸收一部分热量，同时在达到沸点的温度后开始逐步挥发，同时带走部分热量，使被焊接材质不至于在瞬间产生急骤的温度变化；另外，因为助焊剂在焊接材质表面的涂覆，还能使整个板面的受热情况趋于均匀。
所以，我们对种状况理解为“辅助热传导”，它所辅助的整个过程可以看成是延缓热冲击、使焊材受热均匀的过程，而不是在破坏热传导或帮助热能迅速传导的这样一个过程或作用。
2、关于“去除氧化物”作用的理解。
助焊剂说明
助焊剂说明助焊剂是以松香为主要成分的混合物，是保证焊接过程顺利进行的辅助材料。
焊接是电子装配中的主要工艺过程,助焊剂是焊接时使用的辅料,助焊剂的主要作用是清除焊料和被焊母材表面的氧化物,使金属表面达到必要的清洁度.它防止焊接时表面的再次氧化,降低焊料表面张力,提高焊接性能.助焊剂性能的优劣,直接影响到电子产品的质量.(1)助焊剂成分近几十年来,在电子产品生产锡焊工艺过程中,一般多使用主要由松香、树脂、含卤化物的活性剂、添加剂和有机溶剂组成的松香树脂系助焊剂.这类助焊剂虽然可焊性好,成本低,但焊后残留物高.其残留物含有卤素离子,会逐步引起电气绝缘性能下降和短路等问题,要解决这一问题,必须对电子印制板上的松香树脂系助焊剂残留物进行清洗.这样不但会增加生产成本,而且清洗松香树脂系助焊剂残留的清洗剂主要是氟氯化合物.这种化合物是大气臭氧层的损耗物质,属于禁用和被淘汰之列.目前仍有不少公司沿用的工艺是属于前述采用松香树指系助焊剂焊锡再用清洗剂清洗的工艺,效率较低而成本偏高免洗助焊剂主要原料为有机溶剂,松香树脂及其衍生物、合成树脂表面活性剂、有机酸活化剂、防腐蚀剂,助溶剂、成膜剂.简单地说是各种固体成分溶解在各种液体中形成均匀透明的混合溶液,其中各种成分所占比例各不相同,所起作用不同有机溶剂:酮类、醇类、酯类中的一种或几种混合物,常用的有乙醇、丙醇、丁醇;丙酮、甲苯异丁基甲酮;醋酸乙酯,醋酸丁酯等.作为液体成分,其主要作用是溶解助焊剂中的固体成分,使之形成均匀的溶液,便于待焊元件均匀涂布适量的助焊剂成分,同时它还可以清洗轻的脏物和金属表面的油污天然树脂及其衍生物或合成树脂表面活性剂:含卤素的表面活性剂活性强,助焊能力高,但因卤素离子很难清洗干净,离子残留度高,卤素元素(主要是氯化物)有强腐蚀性,故不适合用作免洗助焊剂的原料,不含卤素的表面活性剂,活性稍有弱,但离子残留少.表面活性剂主要是脂肪酸族或芳香族的非离子型表面活性剂,其主要功能是减小焊料与引线脚金属两者接触时产生的表面张力,增强表面润湿力,增强有机酸活化剂的渗透力,也可起发泡剂的作用有机酸活化剂:由有机酸二元酸或芳香酸中的一种或几种组成,如丁二酸,戊二酸,衣康酸,邻羟基苯甲酸,葵二酸,庚二酸、苹果酸、琥珀酸等.其主要功能是除去引线脚上的氧化物和熔融焊料表面的氧化物,是助焊剂的关键成分之一。
助焊剂产品说明
干净的焊后PCB表面
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焊接质量评价
（3）板面清洁度
肉眼观察即可判断NG的焊后PCB表面
43
焊接质量评价
（3）板面清洁度
助焊剂残余的存在是不可避免的事实
44
焊接质量评价
（3）板面清洁度 离子污染测试：IPC-TM-650 2.3.25 测量板面助焊剂残余的萃取液的电阻率 标准判据：≤1.56 gNaCl当量/cm2
(RO)
Moderate (0.5-2.0%)
High (0%)
High (>2.0%)
助焊剂分类型号 ROL0 ROL1 ROM0 ROM1 ROH0 ROH1
10
J-STD-004中的助焊剂分类
助焊剂的载体 活性等级(%卤素含量)
Low (0%)
Low (<0.5%)
树脂
Moderate (0%)
(RE)
Moderate (0.5-2.0%)
High (0%)
High (>2.0%)
助焊剂分类型号 REL0 REL1 REM0 REM1 REH0 REH1
11
J-STD-004中的助焊剂分类
助焊剂的载体 活性等级(%卤素含量)
Low (0%)
Low (<0.5%)
有机物
Moderate (0%)
21
助焊剂涂覆
发泡法助焊剂涂覆的问题： (1) 助焊剂的比重需要小心控制。由于助焊剂暴露于空气中，溶剂的挥发
相当严重进而带来助焊剂比重增加。因此发泡型助焊剂一般会配套稀 释剂 (2) 助焊剂的污染。一部分接触过印刷电路板的助焊剂泡沫最终会回到发 泡槽中，因此也会将印刷电路板上的一些污染物以及大气中的水蒸气 等带入助焊剂。因此发泡型助焊剂经常会出现越用越不好用的现象， 主要原因就是助焊剂中的污染物和水蒸气等增加。经常性更换新的助 焊剂有助于解决这个问题，但是会带来成本的增加。 (3) 发泡石的清洗相当复杂； (4) 工艺参数(如PCB尺寸、传送带速度等)的变化对助焊剂涂覆效果影响 很大。
助焊剂FLUX知识介绍(45页)
助焊剂介绍孟凡宝 ２００６－１０－２４助焊剂的定义及作用助焊剂的作用焊接原理可以粗略地分三个阶段：1.扩散2.基底金属溶解3.金属间化合物的形成FLUID Molten solderF l f F s f =F l s +F l f coc θθMolten solderMolten solder助焊反应+2n RCOOH M(RCOO) +4RCOOH Sn(RCOO) +2nHX MX+4HCl SnCl助焊剂中松香结构焊接曲线助焊剂的涂布方式助焊剂的成份组成助焊剂的主要指标助焊剂的主要指标的测试方法助焊剂相关的概念油墨相关知识清洗剂参数介绍臭氧危害物质Ozone depleting substances可能臭氧危害物质助焊剂分类J-STD-004焊剂活性分类的测试要求焊剂分类铜镜试验卤素含量（定性）卤素含量（定量）腐蚀试验SIR必须大于108ΩL0通过0.0% L1通过<0.5％M0通过0.0%M1不通过0.5－2.0％H0通过0.0%H1不通过>2.0较重腐蚀清洗铜镜无穿透性面积> 50％轻微腐蚀清洗与未清洗铜镜无穿透性面积，<50％无腐蚀清洗与未清洗铜镜无穿透现象助焊剂活性度分类耐蚀试验Corosion Resistcmce Tests助焊剂类别铜镜试验Copper Mirror铬酸银试验Silven Chromate腐蚀试验CorrosionPC-TM-6502.3.3.2PC-TM-6502.3.3.3PC-TM-650 2.6.1L 铜镜不允许出现被除去的迹象（白色背景不可出现）对Class1及Class2而言，其卤化物须低于0.5%（指固形物而言）对Class3而言必须通过铬酸银试验不可出现腐蚀，如周围有蓝/绿色边缘出现，则其FLUX需通过铬酸银试验M 允许部份或全部份铜镜被除去卤化物应低于2%铜镜试验发生腐蚀时尚可允许，但是FLUX须通过卤化物H铜镜全部被去除卤化物可高于2%可允许有严重的J-STD-004焊剂（主要）组成材料Flux Materials of composition 焊剂活性水平（含卤素量％）焊剂类型Flux ActivyLevel(%Halide)/Flux Type焊剂标识（代号）Flux DesignatorRosin(RO)Low(0.0%) L0ROL0Low(<0.5%) L1ROL1Moderate(0.0%) M0ROM0Moderate(0.5-2.0%) M1ROM1High (0.0%) H0ROH0High (>2.0%) H1ROH1 Resin(RE)Low(0.0%) L0RELOLow(<0.5%) L1REL1Moderate(0.0%) M0REM0Moderate(0.5-2.0%) M1REM1High (0.0%) H0REH0High (>2.0%) H1REH1 Organic(OR)Low(0.0%) L0ORL0Low(<0.5%) L1ORL1Moderate(0.0%) M0ORM0Moderate(0.5-2.0%) M1ORM1High (0.0%) H0ORH0High (>2.0%) H1ORH1 Inorganic(IN)Low(0.0%) L0INL0Low(<0.5%) L1INL1Moderate(0.0%) M0INM0电子组装品分级各级组装板之试验条件表面绝缘电阻（STR）的各项要求12350℃90% RH ７days50℃90% RH ７days 85℃85% RH ７daysL 残渣在“未清洗”（Ｎ）或“已清洗”（Ｃ）下均需达到10８Ω之电阻值及格标准残渣在“未清洗”（Ｎ）或“已清洗”（Ｃ）下均需达到10８Ω之电阻值及格标准残渣在“未清洗”（Ｎ）或“已清洗”（Ｃ）下均需达到10８Ω之电阻值及格标准M 残渣在“未清洗”（Ｎ）或“已清洗”（Ｃ）下均需达到10８Ω之电阻值及格标准残渣在“未清洗”（Ｎ）或“已清洗”（Ｃ）下均需达到10８Ω之电阻值及格标准残渣在“未清洗”（Ｎ）或“已清洗”（Ｃ）下均需达到10８Ω之电阻值及格标准H 残渣已清洗后（Ｃ）其电阻值需达到10８Ω残渣已清洗后（Ｃ）其电阻值需达到10８Ω残渣已清洗后（Ｃ）其电阻值需达到10８Ω助焊剂型式助焊剂型式之简字码说明焊接不良原因分析（一）不良焊点的形貌说 明原 因虚焊一元器件引脚未完全被焊料润湿，焊料在引脚上的润湿角大于90°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．引线局部被污染虚焊二印制板焊盘未完全被焊料润湿，焊料在焊盘上的润湿角大于90°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．助焊剂选用不当或已失效 ４．焊盘局部焊接不良原因分析（二）不良焊点的形貌说 明原 因毛刺焊点表面光滑，有时伴有熔接痕迹常发生在烙铁焊中1.焊接温度或时间不够2.选用焊料成份不对，液相线过高或是润湿性不好。
助焊剂
助焊剂说明助焊剂是以松香为主要成分的混合物，是保证焊接过程顺利进行的辅助材料。
焊接是电子装配中的主要工艺过程,助焊剂是焊接时使用的辅料,助焊剂的主要作用是清除焊料和被焊母材表面的氧化物,使金属表面达到必要的清洁度.它防止焊接时表面的再次氧化,降低焊料表面张力,提高焊接性能.助焊剂性能的优劣,直接影响到电子产品的质量.(1)助焊剂成分近几十年来,在电子产品生产锡焊工艺过程中,一般多使用主要由松香、树脂、含卤化物的活性剂、添加剂和有机溶剂组成的松香树脂系助焊剂.这类助焊剂虽然可焊性好,成本低,但焊后残留物高.其残留物含有卤素离子,会逐步引起电气绝缘性能下降和短路等问题,要解决这一问题,必须对电子印制板上的松香树脂系助焊剂残留物进行清洗.这样不但会增加生产成本,而且清洗松香树脂系助焊剂残留的清洗剂主要是氟氯化合物.这种化合物是大气臭氧层的损耗物质,属于禁用和被淘汰之列.目前仍有不少公司沿用的工艺是属于前述采用松香树指系助焊剂焊锡再用清洗剂清洗的工艺,效率较低而成本偏高免洗助焊剂主要原料为有机溶剂,松香树脂及其衍生物、合成树脂表面活性剂、有机酸活化剂、防腐蚀剂,助溶剂、成膜剂.简单地说是各种固体成分溶解在各种液体中形成均匀透明的混合溶液,其中各种成分所占比例各不相同,所起作用不同有机溶剂:酮类、醇类、酯类中的一种或几种混合物,常用的有乙醇、丙醇、丁醇;丙酮、甲苯异丁基甲酮;醋酸乙酯,醋酸丁酯等.作为液体成分,其主要作用是溶解助焊剂中的固体成分,使之形成均匀的溶液,便于待焊元件均匀涂布适量的助焊剂成分,同时它还可以清洗轻的脏物和金属表面的油污天然树脂及其衍生物或合成树脂表面活性剂:含卤素的表面活性剂活性强,助焊能力高,但因卤素离子很难清洗干净,离子残留度高,卤素元素(主要是氯化物)有强腐蚀性,故不适合用作免洗助焊剂的原料,不含卤素的表面活性剂,活性稍有弱,但离子残留少.表面活性剂主要是脂肪酸族或芳香族的非离子型表面活性剂,其主要功能是减小焊料与引线脚金属两者接触时产生的表面张力,增强表面润湿力,增强有机酸活化剂的渗透力,也可起发泡剂的作用有机酸活化剂:由有机酸二元酸或芳香酸中的一种或几种组成,如丁二酸,戊二酸,衣康酸,邻羟基苯甲酸,葵二酸,庚二酸、苹果酸、琥珀酸等.其主要功能是除去引线脚上的氧化物和熔融焊料表面的氧化物,是助焊剂的关键成分之一。
助焊剂产品的基本知识
助焊剂产品的基本知识一.表面贴装用助焊剂的要求•具一定的化学活性•具有良好的热稳定性•具有良好的润湿性•对焊料的扩展具有促进作用•留存于基板的焊剂残渣,对基板无腐蚀性•具有良好的清洗性•氯的含有量在0.2%(W/W)以下.二.助焊剂的作用焊接工序:预热/焊料开始熔化/焊料合金形成/焊点形成/焊料固化。
作用:辅助热传异/去除氧化物/降低表面张力/防止再氧化。
说明:溶剂蒸发/受热,焊剂覆盖在基材和焊料表面,使传热均匀/放出活化剂。
与基材表面的离子状态的氧化物反应,去除氧化膜/使熔融焊料表面张力小,润湿良好/覆盖在高温焊料表面,控制氧化改善焊点质量.三.助焊剂的物理特性助焊剂的物理特性主要是指与焊接性能相关的溶点,沸点,软化点,玻化温度,蒸气压, 表面张力,粘度,混合性等.四.助焊剂残渣产生的不良与对策1.助焊剂残渣会造成的问题A.对基板有一定的腐蚀性B.降低电导性,产生迁移或短路C.非导电性的固形物如侵入元件接触部会引起接合不良D.树脂残留过多,粘连灰尘及杂物E.影响产品的使用可靠性1.使用理由及对策A.选用合适的助焊剂,其活化剂活性适中B.使用焊后可形成保护膜的助焊剂C.使用焊后无树脂残留的助焊剂D.使用低固含量免清洗助焊剂E.焊接后清洗五.QQ-S-571E规定的焊剂分类代号代号焊剂类型S 固体适度(无焊剂)R 松香焊剂RMA 弱活性松香焊剂RA 活性松香或树脂焊剂AC 不含松香或树脂的焊剂美国的合成树脂焊剂分类:SR 非活性合成树脂,松香类SMAR 中度活性合成树脂,松香类SAR 活性合成树脂,松香类SSAR 极活性合成树脂,松香类六.助焊剂喷涂方式和工艺因素喷涂方式有以下三种:1.超声喷涂: 将频率大于20KHz的振荡电能通过压电陶瓷换能器转换成机械能,把焊剂雾化,经压力喷嘴到PCB上.2. 2.丝网封方式:由微细,高密度小孔丝网的鼓旋转空气刀将焊剂喷出,由产3.生的喷雾,喷到PCB上.3.压力喷嘴喷涂:直接用压力和空气带焊剂从喷嘴喷出喷涂工艺因素:1.设定喷嘴的孔径,烽量,形状,喷嘴间距,避免重叠影响喷涂的均匀性.2.设定超声雾化器电压,以获取正常的雾化量.3.喷嘴运动速度的选择4.PCB传送带速度的设定5.焊剂的固含量要稳定6.设定相应的喷涂宽度七.助焊剂发泡式涂敷工艺参数选用(树脂型为例)八．免清洗助焊剂的主要特性1.可焊性好,焊点饱满,无焊珠,桥连等不良产生2.无毒,不污染环境,操作安全3.焊后板面干燥,无腐蚀性,不粘板4.焊后具有在线测试能力5.与SMD和PCB板有相应材料匹配性6.焊后有符合规定的表面绝缘电阻值(SIR)7.适应焊接工艺(浸焊,发泡,喷雾,涂敷等)助焊剂常见状况与分析一、焊后PCB板面残留多板子脏:1.焊接前未预热或预热温度过低(浸焊时，时间太短)。
助焊剂产品知识
助焊剂相关的概念
• PH值:5ml助焊剂溶解于４５ml去离子水，
用PH计进行测试.
• 助焊剂的PH值为3.0,测其酸根离子浓度为
0.001mol／l
• PH值＝-log〔H+〕
酸性强弱是由物质的电离常数决定的．
清洗剂参数介绍
• １.闪点：表示可燃液体加热到液体表面上的蒸气
和空气的混合物与火焰接触发生闪火时的最低温 度．测定闪点有开口杯法和闭口杯法两种，一般 前者用于测定高闪点液体，后者测定低闪点液 体．（闪点低表示着火的危险性大，可是闪点不 是指溶剂继续燃烧的温度，仅仅表示液面的蒸气 可燃，要能够不断燃烧，必须连续产生蒸气．）
助焊剂的作用
• 助焊剂是一种具有化学及物理活性的物质,
能够除去被焊金属表面的氧化物或其他形 成的表面膜层以及焊锡本身外表上所形成 的氧化物;为达到被焊表面能够沾锡及焊牢 的目的,助焊剂的功用还可以保护金属表面, 使在焊接的高温环境中不再被氧化;第三个 功能就是减少熔锡的表面张力(surface tension),以及促进焊锡的分散和流动等.
• 9.表面绝缘阻抗:按GB或JIS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:中和一克样品所需要的KOH的毫克数.
助焊剂的主要指标的测试方法
1.外观:用目测方法检验是否透明,是否有沉 淀,分层 和异物.
应的最通常的类型是酸基反应.在助焊剂和金属氧化 物之间的反应可由下面简单的方程式举例说明
MOn+2n RCOOH
M(RCOO)n+nH2O
Sno2+4RCOOH
助焊剂的简介优秀课件
各级组装板之试验条件
助焊剂型 式
表面绝缘电阻（STR）的各项要求
1
2
3
50℃90% RH ７days
50℃90% RH ７days 85℃85% RH ７days
铜镜不允许出现被除去 对Class1及Class2而言，不可出现腐蚀，如周围
的迹象（白色背景
其卤化物须低于
有蓝/绿色边缘出
L
不可出现）
0.5%（指固形物而 言）对Class3而言
现，则其flux需通 过铬酸银试验
必须通过铬酸银试
验
允许部份或全部份铜镜 卤化物应低于2%
M
被除去
铜镜试验发生腐蚀时尚 可允许，但是flux 须通过卤化物
0.0% 轻微腐蚀
0.5－2.0％
0.0% >2.0
较重腐蚀
清洗与未清洗 清洗
助焊剂活性度分类
耐蚀试验Corrosion Resistance Tests
助焊剂型 式
铜镜试验 Copper Mirror
铬酸银试验 Silver Chromate
腐蚀试验 Corrosion
PC-TM-650 2.3.3.2 PC-TM-650 2.3.3.3 PC-TM-650 2.6.1
助焊剂的简介优秀课件
简介内容
1.助焊剂定义及作用 2.助焊剂分类 3.助焊剂相关知识 4.助焊剂的选择 5.焊接不良的分析 6.公司助焊剂简介 7.助焊剂的测试方法简介
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助焊剂的定义及作用
助焊剂产品的基础知识PPT课件( 45页)
助焊剂的主要指标
• 助焊剂的主要指标: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.下面简要对这些指标进行 分解.
• 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.物理稳定性:通常要求在一定的温度环境(一般5-45℃)下,产品能稳定存在. • 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):表示的是焊剂中的非溶剂部分,实际上它不挥发物含
2.活化剂 焊剂去除氧化物的能力主要依靠有机酸对氧化物的溶解作 用,这种作用由活化剂完成.活化剂一般选用具有一定热稳 定性的有机酸.
3.扩散性(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 点.
4.溶剂 溶剂的作用是将松香,活性剂,扩散剂等物质溶解,配制液态 焊剂,通常采用乙醇,异丙醇等
• 9.表面绝缘阻抗:按GB或JIS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:中和一克样品所需要的KOH的毫克数.
助焊剂的主要指标的测试方法
1.外观:用目测方法检验是否透明,是否有沉 淀,分层 和异物.
图A:液体焊料在基底金属上的扩散,接触角(由界面张力的平衡来决定小润湿角形成良好的焊 接获得小润湿角的原则(1)低表面张力的助焊剂(2)高的表面张力,即高表面能的基板(3)低有 面张力的焊料).图B基底金属溶解入液体焊料.图C基底金属与液体焊料起反应形成金属间化 合物层(IMC)
助焊剂反应
助焊剂资料
助焊剂的四大功能助焊剂（FLUX）这个字来源于拉丁文“流动”（Flow in soldering）的意思，但在此它的作用不只是帮助流动，还有其他功能。
助焊剂的主要功能有：1、清除焊接金属表面的氧化膜；2、在焊接物表面形成一液态的保护膜隔绝高温时四周的空气，防止金属表面的再氧化3、降低焊锡的表面张力，增加其扩散能力；4、焊接的瞬间，可以让熔融状的焊锡取代，顺利完成焊接。
助焊剂的特性1、化学活性（Chemical Activity）要达到一个好的焊点，被焊物必须要有一个完全无氧化层的表面，但金属一旦曝露于空气中回生成氧化层，这中氧化层无法用传统溶剂清洗，此时必须依赖助焊剂与氧化层起化学作用，当助焊剂清除氧化层之后，干净的被焊物表面，才可与焊锡结合。
助焊剂与氧化物的化学放映有几种：1、相互化学作用形成第三种物质；2、氧化物直接被助焊剂剥离；3、上述两种反应并存。
松香助焊剂去除氧化层，即是第一中反应，松香主要成份为松香酸（Abietic Acid）和异构双萜酸（Isomeric diterpene acids），当助焊剂加热后与氧化铜反应，形成铜松香（Copper abiet），是呈绿色透明状物质，易溶入未反应的松香内与松香一起被清除，即使有残留，也不会腐蚀金属表面。
氧化物曝露在氢气中的反应，即是典型的第二种反应，在高温下氢与氧发生反应成水，减少氧化物，这种方式长用在半导体零件的焊接上。
几乎所有的有机酸或无机酸都有能力去除氧化物，但大部分都不能用来焊锡，助焊剂被使用除了去除氧化物的功能外，还有其他功能，这些功能是焊锡作业时，必不可免考虑的。
2、热稳定性（Thermal Stability）当助焊剂在去除氧化物反应的同时，必须还要形成一个保护膜，防止被焊物表面再度氧化，直到接触焊锡为止。
所以助焊剂必须能承受高温，在焊锡作业的温度下不会分解或蒸发，如果分解则会形成溶剂不溶物，难以用溶剂清洗，W/W级的纯松香在280℃左右会分解，此应特别注意。
助焊剂FLUX分类与基础知识.doc
助焊剂的分类及基础知识一．助焊剂分类(Flux Classification)助焊剂分类是基于其活性和成分(它决定活性)。
而助焊剂活性又是其除去表面污物有效性的指标。
助焊剂通常分成无机酸、有机酸(OA)、天然松香与人造松香(免洗)。
J-STD-004按字母从A到Y的顺序分类助焊剂(表一)。
表一、基于材料成分和卤化物含量的助焊剂分类助焊剂类型符号助焊剂成分材料符号助焊剂活性水平(%卤化物) 助焊剂类型A Rosin RO Low(0%) L0B Rosin RO Low(<0.5%) L1C Rosin RO Moderate(0%) M0D Rosin RO Moderate(0.5%~2.0%) M1E Rosin RO High(0%) H0F Rosin RO High(>2.0%) H1G Resin RE Low(0%) L0H Resin RE Low(<0.5%) L10I Resin RE Moderate(0%) M0J Resin RE Moderate(0.5~2.0%) M1K Resin RE High(0%) H0L Resin RE High(>2.0%) H1M Organic OA Low(0%) L0N Organic OA Low(<0.5%) L1P Organic OA Moderate(0%) M0Q Organic OA Moderate(0.5~2.0%) M1R Organic OA High(0%) H0S Organic OA High(>2.0%) H1T Inorganic IN Low(0%) L0U Inorganic IN Low(<0.5%) L1V Inorganic IN Moderate(0%) M0W Inorganic IN Moderate(0.5~2.0%) M1X Inorganic IN High(0%) H0Y Inorganic IN High(>2.0%) H1助焊剂的总分类：天然松香(Rosin)、人造松香(Resin)、有机酸(Organic)和无机酸(Inorganic)，有进一步的分类。
助焊剂培训教材
一、主要功能：
1、溶解被焊母材表面的氧化膜 在大气中，被焊母材表面总是被氧化膜覆盖着，其厚度大约为2×10-9～2×10-
8m。在焊接时，氧化膜必然会阻止焊料对母材的润湿，焊接就不能正常进行，因此 必须在母材表面涂敷助焊剂，使母材表面的氧化物还原，从而达到消除氧化膜的目 的。
6、成膜剂:
引线脚焊锡过程中,所涂复的助焊剂沉淀、结晶,形成一层均匀的膜,其高温分解后的 残余物因有成膜剂的存在,可快速固化、硬化、减小粘性。
三、分類
助焊剂的种类繁多，一般可分为无机系列、有机系列和树脂系列。
1、无机系列助焊剂 无机系列助焊剂的化学作用强，助焊性能非常好，但腐蚀作用大，属于酸性焊剂。
四、助焊劑的發展前景
近几十年来,在电子产品生产锡焊工艺过程中,一般多使用主要由松香、树脂、含 卤化物的活性剂、添加剂和有机溶剂组成的松香树脂系助焊剂。这类助焊剂虽然可焊性好, 成本低,但焊后残留物高。其残留物含有卤素离子,会逐步引起电气绝缘性能下降和短路等 问题,要解决这一问题,必须对电子印制板上的松香树脂系助焊剂残留物进行清洗。这样不 但会增加生产成本,而且清洗松香树脂系助焊剂残留的清洗剂主要是氟氯化合物。这种化 合物是大气臭氧层的损耗物质,属于禁用和被淘汰之列。保护臭氧层已称为全球性的环境 问题，根据1990年“关于消耗臭氧层的蒙特利尔协定书”，世界发达国家要在2002年前全 部停止生产和使用消耗臭氧层的ODS（Ozone Dissipated Substance）物质，中国是缔约 国之一，也要在2010年前停止生产和使用ODS物质。对SMT行业的要求就是禁止使用 CFC(chlorofluorocarbon)作为焊后清洗剂，以免造成环境破坏。目前世界各国正在致力 于对这一问题解决的思考之中，并且一些国家已经作出了一部分工作。
助焊剂简介
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AC 不含松香或树脂的焊剂
美国的合成树脂焊剂分类:
SR 非活性合成树脂,松香类
SMAR 中度活性合成树脂,松香类
SAR 活性合成树脂,松香类
SSAR 极活性合成树脂,松香类
五.助焊剂喷涂方式和工艺因素
喷涂方式有以下三种:
1.超声喷涂: 将频率大于20KHz的振荡电能通过压电陶瓷换能器转换成机械能,把焊剂雾化,经压力喷嘴到PCB上.
2.丝网封方式:由微细,高密度小孔丝网的鼓旋转空气刀将焊剂喷出,由产生的喷雾,喷到PCB上.
3.压力喷嘴喷涂:直接用压力和空气带焊剂从喷嘴喷出
喷涂工艺因素:
1.设定喷嘴的孔径,烽量,形状,喷嘴间距,避免重叠影响喷涂的均匀性.
2.设定超声雾化器电压,以获取正常的雾化量.
3.喷嘴运动速度的选择
4.PCB传送带速度的设定
5.焊剂的固含量要稳定
6.设定相应的喷涂宽度
六.免清洗助焊剂的主要特性
1.可焊性好,焊点饱满,无焊珠,桥连等不良产生
2.无毒,不污染环境,操作安全
3.焊后板面干燥,无腐蚀性,不粘板
4.焊后具有在线测试能力
5.与SMD和PCB板有相应材料匹配性
6.焊后有符合规定的表面绝缘电阻值(SIR)
7.适应焊接工艺(浸焊,发泡,喷雾,涂敷等)。
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分子式:C20H30O2
大多數的松香因含有兩個不飽合鍵，對空氣和光都很 敏感，因此松香酸暴露於空氣中顏色會加深。
焊接曲線
助焊劑的塗布方式
• 助焊劑對被焊表面塗布方法有傳統波焊中
的泡沫式，噴頭噴霧式及表面沾浸式塗布 方法
助焊劑的成份組成
1.成膜劑 保護劑覆蓋在焊接部位,在焊接過程中起防止氧化作用的 物質,焊接完成後,能形成一層保護膜.常用松香用保護劑,也 可以添加少量的高分子成膜物質.
焊接原理
FLUID
可以粗略的分為三個階段: 1.擴散;2.基底金屬熔解;3.金屬間化合物的形成
Fl f
Fsf=Flfcoc
Molten Solder
Base metal
Fls
(A)
Fsf
Molten solder
(B)
Molten solder
(C)
Intermetallic compound layer
應的最通常的類型是酸基反應.在助焊劑和金屬氧化 物之間的反應可由下面簡單的方程式舉例說明
MOn+2n RCOOH
M(RCOO)n+nH2O
Sno2+4RCOOH
Sn(RCOO)2+2H2O 目前常使用MOn Nhomakorabea2nHX
MXn+nH2O
SnO2+4HCl
SnCl4+2H2O 水洗型助焊劑
助焊劑中松香結構
• 9.表面絕緣阻抗:按GB或JIS標準的要求SIR值最低不能小於1010Ω ,而J-STD-
004則要求SIR值最低SIR值最低不能小於108Ω,由於試驗方法不同,這兩個要求 的數值間沒有可比性.
• 10.酸值:中和一克樣品所需要的KOH的毫克數.
助焊劑的主要指標的測試方法
1.外觀:用目測方法檢驗是否透明,是否有沉 澱,分層 和異物.
助焊劑相關的概念
• PH值:5ml助焊劑溶解於４５ml去離子水，
用PH計進行測試.
• 助焊劑的PH值為3.0,測其酸根離子濃度為
0.001mol／l
• PH值＝-log〔H+〕
酸性強弱是由物質的電離常數決定的．
清洗劑參數介紹
• １.閃點：表示可燃液體加熱到液體表面上的蒸氣
和空氣的混合物與火焰接觸發生閃火時的最低溫 度．測定閃點有開口杯法和閉口杯法兩種，一般 前者用於測定高閃點液體，後者測定低閃點液 體．（閃點低表示著火的危險性大，可是閃點不 是指溶劑繼續燃燒的溫度，僅僅表示液面的蒸氣 可燃，要能夠不斷燃燒，必須連續產生蒸氣．）
助焊劑的主要指標
• 助焊劑的主要指標:外觀、物理穩定性、比重、固態含量、可焊性、鹵素含量、
水萃取液電阻率、銅鏡腐蝕性、表面絕緣電阻、酸值.下面簡要對這些指標進行 分解.
• 1.外觀:助焊劑外觀首先必須均勻,液態焊劑還需要透明(水基松香助焊劑則是乳
狀的).
• 2.物理穩定性:通常要求在一定的溫度環境(一般5-45℃)下,產品能穩定存在. • 3.比重:這是工藝選擇與控制參數. • 4.固態含量(不揮發物含量):表示的是焊劑中的非溶劑部分,實際上它不揮發物含
量意義不同,數值也有差異,後者是從測試的角度講的,它與焊接後的殘留量有一 定的對應關係,但並非唯一.
• 5.可焊性:指標非常關鍵,它表示助焊效果,以擴展率來表示,為了保證良好的焊接,
一般控制在80-92之間.
• 6.鹵素含量:這是以離子氯的含量來表示離子性的氯、溴、碘的總和.
• 7.水萃取液電阻率:該指標反映的是焊劑中導電離子的含量水準,阻值越 ,不離
2.活化劑 焊劑去除氧化物的能力主要依靠有機酸對氧化物的溶解作 用,這種作用由活化劑完成.活化劑一般選用具有一定熱穩 定性的有機酸.
3.擴散性(表面活性劑) 擴散劑可以改善焊劑的流動性和潤濕性,其作用是降低焊 劑的表面張力,並引導焊料向四周擴散,從面形成光滑的焊 點.
4.溶劑 溶劑的作用是將松香,活性劑,擴散劑等物質溶解,配製液態 焊劑,通常採用乙醇,異丙醇等
暴露於空氣中就會立刻氧化,此氧化物會阻礙潤濕, 阻礙焊接.因此,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,而且也必須易於被 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
圖A:液體焊料在基底金屬上的擴散,接觸角(由介面張力的平衡來決定小潤濕角形成良好的焊 接獲得小潤濕角的原則(1)低表面張力的助焊劑(2)高的表面張力,即高表面能的基板(3)低有 面張力的焊料).圖B基底金屬溶解入液體焊料.圖C基底金屬與液體焊料起反應形成金屬間化 合物層(IMC)
助焊劑反應
• 助焊劑的最主要的任務是除去金屬氧化物.助焊劑反
2.比重:用比重計進行測試,同時在測試助焊劑的溫度. (有機溶劑比重隨溫度變化而變化,溫度每升高一度, 比重下降0.001)
3.酸價:稱取2克左右的助焊劑,用25ml IPA溶劑稀釋, 再加三滴酚酞示劑,用0.1mol/L的氫氧化鉀的滴定 液進行滴定.(IPC-TM-650)
4.計算公式:mgKOH/g(flux)=56.11VM/m V(ml):所耗標準氫氧化鉀的滴定液的摩爾濃度． m:助焊劑的品質(g)
蘇州柯仕達電子材料有限公司
助焊劑產品知識
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目錄
1.助焊劑定義 2.助焊劑的作用及焊接曲線 3.助焊劑的塗布方式 4.助焊劑的組成 5.助焊劑的主要參數 6.助焊劑分類 7.助焊劑相關知識 8.助焊劑的選擇 9.焊接不良的分析 10.公司助焊劑簡介
助焊劑的定義及作用
• 在焊接領域裡眾所周知一個道理,幾乎所有的金屬
子含量越多,隨著助焊劑向低固含免清方向發展,因此最新的ANSI/J-STD-004 標準已經放棄該指標.
• 8.腐蝕性:助焊劑由於其可焊性的要求,必然會給PCB或焊點帶來一定的腐蝕性,
為了衡量腐蝕性的大小,銅板腐蝕測試反映的是焊後殘留物的腐蝕性大小,銅鏡 腐蝕測試是使用當時的腐蝕性大小.其環境測試時間為10天(一般為7-10天).
助焊劑的作用
• 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,助焊劑的功用還可以保護金屬表面, 使在焊接的高溫環境中不再被氧化;第三個 功能就是減少熔錫的表面張力(surface tension),以及促進焊錫的分散和流動等.