质联用法分析焊膏中助焊剂的化学成分
助焊剂成分分析及助焊剂原料以及用法
助焊剂成分分析及助焊剂原料以及用法助焊剂是一种常用的焊接辅助材料,可以提高焊接的质量和效率。
助焊剂的主要成分是活性成分和稳定剂。
活性成分包括活性剂、助熔剂和表面活性剂,而稳定剂主要是防止助焊剂变质的添加剂。
活性剂是助焊剂中的关键成分,它能够与氧化层和金属表面进行反应,去除或减少氧化物的生成,从而提高焊接的质量和可靠性。
常见的活性剂有氯化剂、酸性剂和有机物等。
氯化剂主要是氯化亚砜、氯雷酸和氯化氢等,它们可以与氧化层反应生成氯化金属,从而提供裸露的金属表面进行焊接。
酸性剂主要是有机酸和无机酸,它们可以与金属表面生成溶解度较高的金属盐,从而去除氧化物。
有机物主要是胺类和酮类等,它们可以与氧化层进行络合作用,阻碍氧化物的继续生成。
助熔剂是助焊剂中的另一个重要成分,它可以降低焊接的熔化温度,提高焊接的流动性和扩散性。
常见的助熔剂有氯化锌、氟化锂和氟化钠等。
这些化合物可以在高温下与金属表面反应生成低熔点的化合物,从而降低焊接的熔化温度。
此外,助焊剂中的助熔剂还可以提高焊缝的抗冷裂性和降低气孔的发生率。
表面活性剂是助焊剂中的另一个重要成分,它可以降低液体的表面张力,促进焊接过程中的润湿和扩散。
常见的表面活性剂有山梨酸酯和聚乙二醇等。
这些表面活性剂可以在金属表面形成薄而均匀的助焊剂涂层,提高焊接的质量和可靠性。
除了活性成分和稳定剂,助焊剂还包括一些溶剂和填充剂等辅助成分。
溶剂主要是有机溶剂,用于溶解助焊剂中的活性成分和稳定剂。
填充剂主要是一些纯净的金属材料,用于填充焊接缝隙和提高焊接强度。
助焊剂的原料主要包括化学品和金属材料。
化学品主要是活性剂、助熔剂和表面活性剂等活性成分的原料,如氯化亚砜、氯雷酸和有机酸等。
金属材料主要是填充剂的原料,如铝、铜和锡等。
助焊剂的用法根据不同的焊接工艺和焊接材料有所差异。
一般来说,助焊剂可以涂覆在焊接材料上,也可以以粉末、液体或丝状的形式添加到焊接过程中。
在焊接过程中,助焊剂会与焊接材料反应生成活性物质,去除氧化物,提高焊接的质量和可靠性。
助焊剂的主要成分介绍
助焊剂的主要成分介绍助焊剂在PCB行业中应用极广,其品质直接影响电子工业的整个生产过程和产品质量。
随着RoHS和WEEE指令的实行,无铅化对助焊剂的性能提出了更高的要求,助焊剂已由传统的松香型向无卤、无松香、免清洗、低固含量方向发展,其组成也随之发生了相应的变化,各组分的相互作用,使助焊剂的性能更加优良助焊剂通常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。
助焊剂的基本组成国内外助焊剂一般由活化剂、溶剂、表面活性剂和特殊成分组成。
特殊成分包括缓蚀剂、防氧化剂、成膜剂等。
助焊剂的成分近几十年来,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。
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。
助焊剂的主要成份及其作用
助焊剂的主要成份及其作用A、活化剂(ACTIVATION):该成份主要起到去除PCB铜膜焊盘表层及零件焊接部位的氧化物质的作用,同时具有降低锡、铅表面张力的功效;B、触变剂(THIXOTROPIC) :该成份主要是调节焊锡膏的粘度以及印刷性能,起到在印刷中防止出现拖尾、粘连等现象的作用;C、树脂(RESINS):该成份主要起到加大锡膏粘附性,而且有保护和防止焊后PCB再度氧化的作用;该项成分对零件固定起到很重要的作用;D、溶剂(SOLVENT):该成份是焊剂组份的溶剂,在锡膏的搅拌过程中起调节均匀的作用,对焊锡膏的寿命有一定的影响;(二)、焊料粉:焊料粉又称锡粉主要由锡铅合金组成,一般比例为63/37;另有特殊要求时,也有在锡铅合金中添加一定量的银、铋等金属的锡粉。
概括来讲锡粉的相关特性及其品质要求有如下几点:A、锡粉的颗粒形态对锡膏的工作性能有很大的影响:A-1、重要的一点是要求锡粉颗粒大小分布均匀,这里要谈到锡粉颗粒度分布比例的问题;在国内的焊料粉或焊锡膏生产厂商,大家经常用分布比例来衡量锡粉的均匀度:以25~45μm的锡粉为例,通常要求35μm左右的颗粒分度比例为60%左右,35μm 以下及以上部份各占20%左右;A-2、另外也要求锡粉颗粒形状较为规则;根据“中华人民共和国电子行业标准《锡铅膏状焊料通用规范》(SJ/T 11186-1998)”中相关规定如下:“合金粉末形状应是球形的,但允许长轴与短轴的最大比为1.5的近球形状粉末。
如用户与制造厂达成协议,也可为其他形状的合金粉末。
”在实际的工作中,通常要求为锡粉颗粒长、短轴的比例一般在1.2以下。
A-3、如果以上A-1及A-2的要求项不能达到上述基本的要求,在焊锡膏的使用过程中,将很有可能会影响锡膏印刷、点注以及焊接的效果。
B、各种锡膏中锡粉与助焊剂的比例也不尽相同,选择锡膏时,应根据所生产产品、生产工艺、焊接元器件的精密程度以及对焊接效果的要求等方面,去选择不同的锡膏;B-1、根据“中华人民共和国电子行业标准《锡铅膏状焊料通用规范》(SJ/T 11186-1998)”中相关规定,“焊膏中合金粉末百分(质量)含量应为65%-96%,合金粉末百分(质量)含量的实测值与订货单预定值偏差不大于±1%”;通常在实际的使用中,所选用锡膏其锡粉含量大约在90%左右,即锡粉与助焊剂的比例大致为90:10;B-2、普通的印刷制式工艺多选用锡粉含量在89-91.5%的锡膏;B-3、当使用针头点注式工艺时,多选用锡粉含量在84-87%的锡膏;B-4、回流焊要求器件管脚焊接牢固、焊点饱满、光滑并在器件(阻容器件)端头高度方向上有1/3至2/3高度焊料爬升,而焊锡膏中金属合金的含量,对回流焊焊后焊料厚度(即焊点的饱满程度)有一定的影响;为了证实这种问题的存在,有关专家曾做过相关的实验,现摘抄其最终实验结果如下表供参考:从上表看出,随着金属含量减少,回流焊后焊料的厚度减少,为了满足对焊点的焊锡量的要求,通常选用85%~92%含量的焊膏。
助焊剂成分分析
主要作用清除被焊表面的氧化物覆盖被焊表面,防止被再氧化界面活性作用,改善熔融钎料与被焊金属表面的润湿性,降低两相界面的表面张力改善熔融钎料的流动和扩展常用成分活性物---清除氧化物氢气、无机盐利用氧化还原性有机酸一般是羧酸、卤酸、磺酸。
由于环保要求,一般不使用卤酸。
羧酸(例如丁二酸、戊二酸)以金属皂的形式去除氧化物。
松香C19H29COOH活化温度79--224C,为环分子化合物,容易成膜,在焊接过程中可以传递热量形成保护膜。
在免清洗焊剂中,松香含量很少或者没有。
有机卤化物羧酸卤化物、有机胺氢卤盐酸有机胺与酸的复配有机胺含有胺基具有活性,可提高助焊剂的活性,并减轻残留剂的腐蚀。
有机胺与有机酸会形成不稳定的中和物,在焊接温度下会重新分解成有机酸与胺,这样可以确保有机酸的活性;在焊接结束后,有机胺会中和剩余的酸,就降低了残留物的酸度,减轻腐蚀。
有机胺三乙醇胺还可以使焊点光亮。
目前最适宜的就是将润湿能力较强的胺与有机酸复配。
在低温下羧酸活性较弱,但在高温下活性提升较快;活性较强的是有机磷酸、磺酸及有机胺氢卤盐酸。
表面活性剂降低焊剂的表面张力,会有残留,一般用量不大,比如op10溶剂溶剂是助焊剂各种成分的载体,溶解焊剂的各种成分,并为活性物提供电离H+的环境特殊助剂。
溶剂有以下几个要求:(1)沸点要合适。
沸点过高残留过多;沸点过低,容易挥发,无法提供电离环境(2)含有极性基团。
一般含有的羟基等亲水基团越多越好,越能发挥活性剂的活性;含有的R 基团越长,活性越差(3)黏度。
要有适合的黏度确保焊剂的流动性和粘附力,对焊接表面有成膜和保护作用。
一般情况下,高沸点的醇黏度较高,而低沸点的醇黏度较低。
故常使用混合醇,通常是高沸点醇和低沸点醇的混合。
例如乙醇和异丙醇的混合物。
还有使用溶于水的醇和不溶于水的醚作为溶剂。
缓蚀剂降低焊接后残留酸的腐蚀性,一般使用有机胺、酚、吡咯类物、含氮杂环化合物。
苯并三氮唑(BTA )能在铜表面形成保护膜,抑制有机酸对铜的腐蚀。
质联用法分析焊膏中助焊剂的化学成分
质联用法分析焊膏中助焊剂的化学成分作者:缪玮来源:《科技与创新》2014年第11期摘要:采用气质联用法对焊膏助焊剂的化学成分和活性进行研究。
运用溶剂溶解进口焊膏样品,并通过离心分离法将样品金属粉末与助焊剂进行严格的物质分离。
在初步萃取助焊剂后,采用红外光谱分析仪与GC-MS深入分析测试样品,进而得出焊膏助焊剂的化学成分。
关键词:气质联用法;焊膏;助焊剂;谱库中图分类号:TG42 文献标识码:A 文章编号:2095-6835(2014)11-0004-02助焊剂是一种混合体,由胺类物质、有机溶剂、羧酸盐和羧酸组成,在化学成分分析上有一定困难。
采用传统的薄层色谱、红外光谱、柱色谱和质谱对助焊剂的成分进行分析,结果很不理想。
作为焊接贴装技术的重要辅料之一,助焊剂在波峰、回流焊中发挥着重要的作用,它能够保护焊接材料,增加焊锡膏的使用寿命。
此次实验将分别使用甲苯、丙酮和乙醇这三种化学实验试剂,利用同样的方式和顺序分析法来测试进口焊膏样品中的助焊剂化学成分,并完成对其的定性分析。
1 测试实验1.1 原材料试剂和仪器设备实验原材料是进口铅焊锡膏(焊膏的一种)。
准备无水乙醇、分液漏斗、甲苯、石油醚、无水乙醚和乙氰等试验用品,用来分析试剂纯。
仪器设备则采用上海安亭科技仪器厂出产的离心机、姚纪铭称重校验设备有限公司生产制造的JM6102型号电子天平、Nicolet公司生产的AVATAR360型号的傅里叶红外光谱仪和日本岛津公司生产的气质联用法光谱仪。
1.2 实验基本条件1.2.1 色谱条件DB-1柱参数为:30 m×0.25 mm×0.25 μm。
焊膏进样方式采取分流进样的方式,分流比值为10∶1.载气参数为He(99.999%),进样口温度为280 ℃,柱流量(恒流)为1.0 mL/ min,进样量为1 μL。
升温程序为:初始温度为40~60 ℃,这个温度状态保持3 min后,以10 ℃/min的速度升至 300 ℃,并保持10 min,整体升温程序用时35 min。
助焊剂的主要成分解析
助焊剂的主要成分解析助焊剂是一种广泛应用于焊接过程中的辅助材料,其作用是帮助提高焊接质量和效率。
助焊剂的主要成分决定了其具体的功能和应用领域。
在本文中,我们将对助焊剂的主要成分进行解析,以帮助我们更好地理解其作用和适用范围。
一、酒精类成分在很多助焊剂中,酒精类成分是常见的主要成分之一。
酒精具有良好的挥发性和燃烧性,可以在焊接过程中促进焊接金属的热传导,提高焊接接头的温度,从而促进焊缝的形成和填充。
酒精还可以帮助清除焊接表面的氧化层和杂质,提高焊接接头的质量。
二、树脂类成分树脂类成分在助焊剂中起到粘接和粘结的作用。
树脂可以在焊接过程中与金属表面形成化学键,增强焊缝的强度和稳定性。
树脂还可以填充焊缝中的空隙和裂缝,提高焊接接头的密封性和耐腐蚀性。
三、活性剂类成分活性剂是助焊剂中的关键成分之一,其作用是提高焊接表面的润湿性和活性,促进焊料的流动性和湿润性,从而实现焊接金属的连接。
常见的活性剂包括酸类、氯化物、酸性氧化物等。
这些成分可以与表面氧化物反应,去除焊接表面的氧化层,增加金属表面的活性,提高焊接接头的质量。
四、抗氧化剂类成分在焊接过程中,高温容易导致焊接金属表面的氧化,形成氧化层。
抗氧化剂是助焊剂中的重要成分,其作用是减少金属表面的氧化反应,保护焊接接头的质量。
抗氧化剂可以与氧化层反应,形成稳定的化合物,防止进一步氧化和腐蚀。
助焊剂的主要成分包括酒精类成分、树脂类成分、活性剂类成分和抗氧化剂类成分。
这些成分相互配合,共同发挥作用,提高焊接接头的质量和性能。
不同种类的助焊剂所含成分及其比例各异,适用于不同的焊接材料和焊接方式。
我们需要根据具体的焊接要求和应用场景选择合适的助焊剂,以确保焊接质量和效率的提高。
在我对助焊剂的研究中,我认为助焊剂的配方和成分的优化是提高焊接质量和效率的关键。
在选择助焊剂时,我们应该根据焊接材料的特性、焊接温度和焊接要求来确定所需的成分和比例。
助焊剂的使用量和涂敷方式也是影响焊接效果的重要因素,需要适当掌握。
助焊剂成份
助焊剂的成份助焊剂通常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防腐蚀剂:减少树脂、活化剂等固体成分在高温分解后残留的物质助溶剂:阻止活化剂等固体成分从溶液中脱溶的趋势,避免活化剂不良的非均匀分布成膜剂: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.(2)常用助焊剂的作用1)破坏金属氧化膜使焊锡表面清洁,有利于焊锡的浸润和焊点合金的生成。
WORD助焊剂成分分析
助焊剂成分分析及原理作用助焊剂成分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 .助焊剂通常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防腐蚀剂:减少树脂、活化剂等固体成分在高温分解后残留的物质助溶剂:阻止活化剂等固体成分从溶液中脱溶的趋势,避免活化剂不良的非均匀分布成膜剂: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.(2)常用助焊剂的作用1)破坏金属氧化膜使焊锡表面清洁,有利于焊锡的浸润和焊点合金的生成。
助焊剂成分分析及助焊剂
助焊剂成分分析及助焊剂助焊剂是一种用于焊接过程中的辅助材料,常用于增强焊缝的质量和提高焊接效果。
助焊剂包含一系列化学物质,这些物质在焊接过程中起到不同的作用。
本篇文章将对助焊剂的成分进行分析,并介绍一些常见的助焊剂。
助焊剂是由多种化学成分组成的复合物,其成分可以根据其所起作用的不同分为表面活性剂、溶剂、活性气体、粘结剂等。
1. 表面活性剂(Surfactants): 表面活性剂是助焊剂的主要成分之一、它们能够在金属表面形成一个薄薄的液膜,从而促进焊接材料的润湿性。
常见的表面活性剂包括醇类、脂肪酸类等。
它们能够使液态焊料更好地融入焊缝并提高焊接质量。
2. 溶剂(Solvents): 溶剂是助焊剂的溶解介质,能够将其他成分溶解在一起形成均匀的混合物。
常见的溶剂有乙酸乙酯、异丙醇、丙酮等。
溶剂的选择要根据所需的特定需求,如挥发性、燃烧性等进行合理搭配。
3. 活性气体(Active Gases): 活性气体是助焊剂中的一类重要成分。
它们能够提供焊接过程中所需的保护气氛,并将空气中的氧、水分等有害元素排除。
常见的活性气体有二氧化碳、氮气、氩气等。
活性气体的选择要根据焊接材料和环境的需要来确定。
4. 粘结剂(Binders): 粘结剂是使助焊剂粘附在焊接材料上的成分。
常见的粘结剂包括树脂、胶体等。
粘结剂的添加能够增加焊料的粘结性,保持助焊剂在焊接过程中的稳定性。
另外,助焊剂还可能包含一些特殊的添加剂,如抗氧化剂、抗腐蚀剂等,用于保护焊接材料免受氧化、腐蚀等环境因素的侵害。
下面,我们将介绍一些常见的助焊剂:1. 钎剂(Flux): 钎剂是常用的助焊剂之一,用于钎焊过程中的焊料和焊件之间的润湿作用。
钎剂主要由化学活性溶剂和表面活性剂组成。
钎剂能够清除金属氧化层并提高钎焊接头的质量。
2. 焊剂(Soldering Flux): 焊剂是常用的助焊剂之一,用于焊接过程中的焊料和焊件之间的润湿作用。
焊剂主要由溶剂、活性气体和表面活性剂组成。
气质联用法分析焊膏中助焊剂的化学成分
气质联用法分析焊膏中助焊剂的化学成分
气质联用法分析焊膏中助焊剂的化学成分
陈昕1 王璐2 ,司士辉2
【摘要】摘要助焊剂能在焊料熔化前去除氧化膜、降低液态焊料表面张力,因此,在焊接过程中有着重要作用.气质联用(GC-MS)技术可以检测低沸点(300 ℃以下)的有机物质,本研究采用气质联用法对助焊剂中的主要活性成分进行分析.选用不同的溶剂对进口焊膏样品进行溶解,用离心分离的方法分离样品中的金属粉末和助焊剂,并用萃取分离的方法对助焊剂溶液中的复杂组分进行初分后,用GC-MS和红外光谱分析法对分离得到的样品进行分析测试,测出其所含组分的化学成分.该焊膏中的活性剂主要为松香酸、软脂酸、正辛酸和反油酸,溶剂为三丙二醇甲醚、二丙二醇、二丙二醇甲醚,缓蚀剂为苯并三氮唑.
【期刊名称】湖南师范大学自然科学学报
【年(卷),期】2011(034)006
【总页数】5
【关键词】关键词助焊剂;气质联用技术;红外光谱分析法
助焊剂是表面贴装技术焊接过程中不可缺少的辅料,助焊剂主要由树脂、溶剂、表面活性剂、有机酸活化剂、防腐蚀剂、助溶剂、成膜剂等组成,各成分在助焊剂中发挥不同的作用[1].在回流焊中,助焊剂作为焊锡膏的重要组成部分,可以去除焊接材料表面的氧化膜,净化焊接表面,降低熔融焊料的表面张力,提高润湿性,防止焊料氧化和确保焊点可靠性等.在焊接过程中助焊剂促进焊锡的流动和扩散,保护被焊材料在预热和焊接过程中不被重新氧化[2-4].除此之外,助焊剂的残留物不具有腐蚀性且容易清洗,不析出有毒有害气体,符合。
助焊剂的主要成份及其作用
助焊剂的主要成份及其作用A、活化剂(ACTIVATION):该成份主要起到去除PCB铜膜焊盘表层及零件焊接部位的氧化物质的作用,同时具有降低锡、铅表面张力的功效;B、触变剂(THIXOTROPIC) :该成份主要是调节焊锡膏的粘度以及印刷性能,起到在印刷中防止出现拖尾、粘连等现象的作用;C、树脂(RESINS):该成份主要起到加大锡膏粘附性,而且有保护和防止焊后PCB再度氧化的作用;该项成分对零件固定起到很重要的作用;D、溶剂(SOLVENT):该成份是焊剂组份的溶剂,在锡膏的搅拌过程中起调节均匀的作用,对焊锡膏的寿命有一定的影响;(二)、焊料粉:焊料粉又称锡粉主要由锡铅合金组成,一般比例为63/37;另有特殊要求时,也有在锡铅合金中添加一定量的银、铋等金属的锡粉。
概括来讲锡粉的相关特性及其品质要求有如下几点:A、锡粉的颗粒形态对锡膏的工作性能有很大的影响:A-1、重要的一点是要求锡粉颗粒大小分布均匀,这里要谈到锡粉颗粒度分布比例的问题;在国内的焊料粉或焊锡膏生产厂商,大家经常用分布比例来衡量锡粉的均匀度:以25~45μm的锡粉为例,通常要求35μm左右的颗粒分度比例为60%左右,35μm 以下及以上部份各占20%左右;A-2、另外也要求锡粉颗粒形状较为规则;根据“中华人民共和国电子行业标准《锡铅膏状焊料通用规范》(SJ/T 11186-1998)”中相关规定如下:“合金粉末形状应是球形的,但允许长轴与短轴的最大比为1.5的近球形状粉末。
如用户与制造厂达成协议,也可为其他形状的合金粉末。
”在实际的工作中,通常要求为锡粉颗粒长、短轴的比例一般在1.2以下。
A-3、如果以上A-1及A-2的要求项不能达到上述基本的要求,在焊锡膏的使用过程中,将很有可能会影响锡膏印刷、点注以及焊接的效果。
B、各种锡膏中锡粉与助焊剂的比例也不尽相同,选择锡膏时,应根据所生产产品、生产工艺、焊接元器件的精密程度以及对焊接效果的要求等方面,去选择不同的锡膏;B-1、根据“中华人民共和国电子行业标准《锡铅膏状焊料通用规范》(SJ/T 11186-1998)”中相关规定,“焊膏中合金粉末百分(质量)含量应为65%-96%,合金粉末百分(质量)含量的实测值与订货单预定值偏差不大于±1%”;通常在实际的使用中,所选用锡膏其锡粉含量大约在90%左右,即锡粉与助焊剂的比例大致为90:10;B-2、普通的印刷制式工艺多选用锡粉含量在89-91.5%的锡膏;B-3、当使用针头点注式工艺时,多选用锡粉含量在84-87%的锡膏;B-4、回流焊要求器件管脚焊接牢固、焊点饱满、光滑并在器件(阻容器件)端头高度方向上有1/3至2/3高度焊料爬升,而焊锡膏中金属合金的含量,对回流焊焊后焊料厚度(即焊点的饱满程度)有一定的影响;为了证实这种问题的存在,有关专家曾做过相关的实验,现摘抄其最终实验结果如下表供参考:从上表看出,随着金属含量减少,回流焊后焊料的厚度减少,为了满足对焊点的焊锡量的要求,通常选用85%~92%含量的焊膏。
气质联用法分析焊膏中助焊剂的化学成分
湖 南 师 范大 学 自然科 学 学 报
J u n lo tr c e c fHu a r l n v ri o r a fNau a S in eo n n No ma U ie st l y
Vo . 4 No. 13 6 De .. 01 c 2 1
a tv n r de t ffu .Difr n o v n swe e u e o d so v mp r s l rmea o e a l s n h u ci e i g e in so l x fe e ts le t r s d t is l e i o to de tlp wd rs mp e ,a d t e f x l wa b ane e tiu a e a ain.Bo h GC— n R p c r mer r e o a ay e t es mp e rpa e s o t i d byc n rf g ls p r to t MS a d I s e to t wee us d t n lz h a l sp e r d y
An lss o h e c l m p st n o lx i h a y i ft e Ch mia Co o io fF u t e i n
So d rb l e y GC— c nq e MS Te h i u
C HEN n Xi h WANG ,S h — i Lu I S ihu
第3 4卷 第 6期
气 质 联 用 法分 析 焊 膏 中助 焊 剂 的化 学成 分
陈 昕 , 王
( .湖南 师范大学医学院 , 1 中国 长沙
璐 司士辉2 ,
408 ) 10 3
4 00 ;.中南大学化学化工学院 , 10 6 2 中国 长沙
助焊剂的成份配方
助焊剂的成份配方助焊剂是一种在焊接过程中使用的材料,用于帮助提高焊接质量和效率。
助焊剂的成分配方通常由多种化学物质组成,这些化学物质有助于清除氧化物和杂质、降低焊接温度、增加焊接流动性和提高焊接接头的可靠性。
1.酒精类溶剂:酒精类溶剂通常被用作助焊剂中的溶剂,用于稀释其他化学物质,并提供一种适当的涂敷性能。
酒精类溶剂还可以帮助助焊剂更好地与表面发生接触。
2.酯类或醚类溶剂:酯类或醚类溶剂也可以用作助焊剂中的溶剂。
这些溶剂通常具有较高的挥发性和良好的溶解性,能够更好地与不同类型的金属表面发生反应。
3.合成树脂:合成树脂常被用作助焊剂的黏附剂,能够帮助助焊剂牢固地附着在焊接接头上,并提高焊接质量。
常见的合成树脂有聚酯树脂、聚丙烯酸酯树脂等。
4.活性物质:助焊剂中常含有一些活性物质,用于清除焊接接头表面的氧化物和污染物。
这些活性物质可以是有机酸、无机酸或其它化学物质,它们能够反应并溶解金属表面上的氧化物,以减少焊接接头的电阻并提高焊接接点的可靠性。
5.粘度调节剂:粘度调节剂可以帮助助焊剂更好地附着在焊接接头上,并改善其流动性。
常见的粘度调节剂有硅酮、聚醚等。
除了上述成分外,助焊剂中还可能包含一些添加剂,用于提高助焊剂的抗氧化性能、增加焊接接头的可靠性和耐腐蚀性。
这些添加剂可以是有机或无机化合物,如纳米颗粒、防锈剂、改性剂等。
需要强调的是,助焊剂的成分配方是根据具体的应用需求和焊接材料而定的,并且在实际应用中,不同厂家的助焊剂配方也会略有差异。
因此,选择适合具体应用的助焊剂配方是很重要的,以确保焊接质量和效率的最大化。
总结起来,助焊剂的成分配方主要包括酒精类溶剂、酯类或醚类溶剂、合成树脂、活性物质、粘度调节剂和添加剂等。
这些成分的比例和配方可以根据具体应用需求进行调整,以提高焊接质量和效率。
气质联用方法分析助焊剂助焊膏中的活性成分
表 1 实验 用活性 剂酯化后 的质 谱检 出结果
序 号 物 质 酸催 化 碱 酯化
助焊 剂 中常 用 的活 性 物质 为上 述 二 元 羧 酸 类
有 机 物 或 其 同 系物 , 大 部 分 二元 羧 酸 的沸 点较 高 , 若 直接 进样 该类 物质 在高 温下 容 易分 解 , 干扰 分 析 结果 , 影 响 结 果 的 准确 性 , 因此 要 对 其进 行 甲酯 化
1 . 1 原材 料和 仪器
原 材料 : 己二 酸 、 水杨酸、 丁二 酸 、 邻 苯二 甲酸 、 癸二 酸 、 月桂 酸 、 软脂 酸、 硬脂酸 , 分析 纯; 正 己烷 ,
甲醇 , 色谱 纯 ; 浓硫 酸 、 氢氧化钾 , 分 析 纯 。助 焊 剂
活化 粉 , 市场上 某 商用 型号 。 仪器 : 安捷 伦 7 8 9 0 A一5 9 7 5 C气质 联用 仪
质谱 条 件 : 电子能 量 7 0 e V, 辅 助 加 热 温 度
2 8 0  ̄ C, 质 量数 范 围 5 0~5 5 0 u , 全扫描和 S I M扫描 , 谱库 采用 N I S T 1 1 。
4 2
2 结 果 与讨 论
2 . 1 两种不 同处 理方 法 的比较
全
2 0 1 3 年5 月 第 二 期
性成 分进 行 处 理 , 然后用 C , C—M S进 行 分 析 , 分 析 结果 表 明该 方法 能够 有 效 的检 测 出助 焊 剂 中 的主
要 活性 物 质 , 该 方 法 对 于 助 焊剂 成 分 的 检 测 、 控 制 和配 方剖 析等 方面 有着 重要 的参考 价值 。
助焊剂的成分和作用
助焊剂的成分和作用2009-4-1 来源:深圳市恒源电子工具有限公司 >>进入该公司展台助焊剂通常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防腐蚀剂:减少树脂、活化剂等固体成分在高温分解后残留的物质助溶剂:阻止活化剂等固体成分从溶液中脱溶的趋势,避免活化剂不良的非均匀分布成膜剂: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.(2)常用助焊剂的作用1)破坏金属氧化膜使焊锡表面清洁,有利于焊锡的浸润和焊点合金的生成。
助焊剂成分分析及助焊剂
助焊剂成分分析及助焊剂助焊剂是一种用于焊接过程中提供辅助功能的物质,能够帮助焊接材料之间获得更好的接触,并且可以减少焊接过程中的氧化现象。
助焊剂一般由活性剂和基础剂组成,两者的组分和比例都会对焊接质量产生影响。
活性剂是助焊剂中起主要作用的成分。
它能够改善焊接材料的润湿性,使焊料更容易铺展开,增加焊接接触面积,从而提高焊接质量。
常见的活性剂有氯化亚铵、氯化锌、草酸盐等。
其中,氯化亚铵是一种常用的活性剂,它能够和金属之间形成氯化物的化合物,改善焊接材料的润湿性。
氯化锌也具有类似的功能,在焊接过程中能够与氧化物反应生成氯化物,从而减少氧化物的形成,提高焊接质量。
基础剂是助焊剂中的辅助成分,它主要起到稳定焊接过程和调节活性剂性质的作用。
基础剂可以提高助焊剂的粘度,使其更易于应用于焊接材料上,并且能够在焊接过程中释放出活性剂。
常见的基础剂有树脂、玻璃粉、硼酸等。
树脂能够增加助焊剂的黏性,从而使其更易于附着到焊接表面上。
玻璃粉能够增加助焊剂的溶解度,使其更易于在焊接过程中释放活性剂。
硼酸具有抗氧化的作用,能够减少焊接过程中的氧化现象。
值得一提的是,助焊剂的选择应根据具体的焊接材料和焊接要求来决定。
不同的材料和要求可能需要不同类型的助焊剂。
一般来说,针对特定材料的助焊剂具有更好的适应性和焊接效果。
总之,助焊剂是焊接过程中不可或缺的辅助物质,它能够提高焊接质量,减少焊接缺陷。
助焊剂的成分分析及选择十分重要,需要根据具体的焊接材料和要求来确定合适的助焊剂。
只有选择正确的助焊剂,并掌握其适用条件,才能保证焊接质量和效果。
助焊剂的主要成分
助焊剂的主要成分1. 引言助焊剂是一种广泛应用于电子制造和焊接领域的化学物质,主要用于促进焊接过程中的热传导和金属相互作用,以提高焊接质量和效率。
助焊剂的成分种类繁多,下面将介绍助焊剂的主要成分。
2. 酒精类成分酒精类成分是助焊剂中常见的成分之一,其具有良好的挥发性和清洗性能。
常见的酒精类成分包括乙醇、异丙醇等。
这些酒精类成分可以在焊接过程中快速挥发,起到净化金属表面和去除污染物的作用。
3. 树脂类成分树脂类成分是助焊剂中另一种常见的成分,其具有良好的黏附性和保护性能。
树脂类成分可以附着在金属表面上,形成一层保护膜,防止氧气和其他气体对焊接区域的侵蚀。
常见的树脂类成分包括树脂酸、酚醛树脂等。
4. 酸类成分酸类成分是助焊剂中起到腐蚀作用的重要成分。
酸类成分可以与金属氧化层发生化学反应,去除氧化物,提高金属表面的活性,从而促进焊接过程的进行。
常见的酸类成分包括酒石酸、氨基酸等。
5. 钎料类成分钎料类成分是助焊剂中用于填充焊缝和提高焊接强度的成分。
钎料类成分通常是由金属粉末、活性剂和流动剂等组成。
这些成分在焊接过程中熔化,填充焊缝,形成坚固的连接。
常见的钎料类成分包括银粉、铜粉等。
6. 其他添加剂助焊剂中还可以添加一些其他成分,以改善其性能。
这些添加剂可以包括稀释剂、凝固剂、增稠剂等。
稀释剂可以改变助焊剂的黏度和挥发性;凝固剂可以提高焊接后的固化速度;增稠剂可以增加助焊剂的粘稠度,使其更易于涂覆在焊接表面上。
7. 结论助焊剂的主要成分包括酒精类、树脂类、酸类和钎料类成分。
这些成分共同作用,实现了助焊剂在焊接过程中的多种功能,如去污、保护、腐蚀和连接。
助焊剂的成分种类繁多,可以根据不同的焊接需求选择合适的助焊剂。
高质量的助焊剂可以提高焊接质量和效率,是电子制造和焊接领域不可或缺的重要物质。
助焊剂成分分析及助焊剂原料以及用法
助焊剂成分分析及助焊剂原料以及用法助焊剂是一种常用于焊接工艺中的辅助材料,可以提高焊接质量和效率,减少焊接缺陷。
助焊剂的成分和原料可以根据具体需要和焊接材料来选择和调整。
以下是关于助焊剂成分分析、助焊剂原料以及用法的详细介绍。
一、助焊剂成分分析1.酒精:酒精是助焊剂的溶剂,用于形成助焊剂的液体基础。
它可以使助焊剂易于涂布在焊接表面,并且在焊接过程中会迅速挥发,减少对焊接质量的影响。
2.酸性物质:酸性物质是助焊剂中的重要组成部分,可以用来去除焊接表面的氧化物和其他污染物,从而提供一个干净的焊接表面。
常用的酸性物质包括酒石酸、草酸等。
3.活性物质:活性物质主要包括活性剂和助剂,它们能够在焊接过程中提供一些特殊的功能。
例如,活性剂可以改善焊接液体的润湿性,使焊接材料更容易熔化和流动;助剂可以改变焊锡和焊接表面的化学反应,提高焊接强度和可靠性。
4.粘性物质:粘性物质的作用是使助焊剂能够在焊接表面粘附并保持在焊接过程中的稳定性。
常用的粘性物质包括金属硬脂酸盐、钠沥青酸盐等。
二、助焊剂原料助焊剂的原料选择主要根据焊接的材料和要求来确定。
通常可用的助焊剂原料包括以下几种:1.无铅焊锡:无铅焊锡是一种环保型的焊接材料,能够减少对环境的污染。
它通常由锡、银、铜等金属合金组成,具有良好的焊接性能和可靠性。
2.有铅焊锡:有铅焊锡是常用的焊接材料,具有良好的流动性和润湿性,能够实现高质量的焊接连接。
然而,有铅焊锡含有有毒的铅成分,需注意使用时的安全环保问题。
3.助焊剂固体:助焊剂固体是一种常见的助焊剂形式,通常以粉末或者颗粒状存在。
助焊剂固体可以根据需要选择不同的成分和比例,用于实现特定焊接材料和工艺需求。
三、助焊剂的用法助焊剂的用法可以根据具体焊接工艺和需求来确定。
以下是一些常见的助焊剂用法:1.涂布:将助焊剂涂布在焊接表面,使其覆盖焊接区域。
涂布可以使用刷子、喷枪等工具进行,确保助焊剂均匀覆盖整个焊接表面。
2.浸泡:将焊接材料浸泡在助焊剂中,使其吸附助焊剂并在焊接过程中释放出来。
助焊剂的eds成分
助焊剂的eds成分
助焊剂(flux)是一种在焊接过程中用于清洁和保护金属表面
的化学物质。
助焊剂的成分可以根据其用途和制造商的配方而有所
不同,但通常包括以下几种可能的成分:
1. 酸性物质,常见的酸性物质包括葡萄糖酸、草酸、琥珀酸等,它们可以帮助去除金属表面的氧化物和杂质,从而促进焊接的进行。
2. 硼、氯化物和氟化物,这些化合物可以提高助焊剂的活性,
促进熔融和流动,有助于焊接过程中的热传导和润湿。
3. 树脂,树脂类物质可以提供助焊剂的粘附性,帮助助焊剂粘
附在金属表面上,并在焊接后形成保护膜。
4. 活性剂,一些助焊剂可能含有活性剂,如氯化锌、氯化铵等,它们可以在高温下产生气体,帮助清除金属表面的氧化物和杂质。
5. 溶剂,助焊剂中可能含有溶剂,如酒精、丙酮等,用于调节
助焊剂的粘度和流动性。
需要注意的是,不同类型的助焊剂可能含有不同的成分,而且制造商可能会根据特定的应用需求进行配方调整。
因此,在使用助焊剂时,最好参考产品说明书或咨询制造商,以了解具体产品的成分和用途。
助焊剂成分分析
主要作用清除被焊表面的氧化物覆盖被焊表面,防止被再氧化界面活性作用,改善熔融钎料与被焊金属表面的润湿性,降低两相界面的表面张力改善熔融钎料的流动和扩展常用成分活性物---清除氧化物●氢气、无机盐利用氧化还原性●有机酸一般是羧酸、卤酸、磺酸。
由于环保要求,一般不使用卤酸。
羧酸(例如丁二酸、戊二酸)以金属皂的形式去除氧化物。
松香C19H29COOH活化温度79--224C,为环分子化合物,容易成膜,在焊接过程中可以传递热量形成保护膜。
在免清洗焊剂中,松香含量很少或者没有。
●有机卤化物羧酸卤化物、有机胺氢卤盐酸●有机胺与酸的复配有机胺含有胺基具有活性,可提高助焊剂的活性,并减轻残留剂的腐蚀。
有机胺与有机酸会形成不稳定的中和物,在焊接温度下会重新分解成有机酸与胺,这样可以确保有机酸的活性;在焊接结束后,有机胺会中和剩余的酸,就降低了残留物的酸度,减轻腐蚀。
有机胺三乙醇胺还可以使焊点光亮。
目前最适宜的就是将润湿能力较强的胺与有机酸复配。
在低温下羧酸活性较弱,但在高温下活性提升较快;活性较强的是有机磷酸、磺酸及有机胺氢卤盐酸。
表面活性剂降低焊剂的表面张力,会有残留,一般用量不大,比如op10溶剂溶剂是助焊剂各种成分的载体,溶解焊剂的各种成分,并为活性物提供电离H+的环境特殊助剂。
溶剂有以下几个要求:(1)沸点要合适。
沸点过高残留过多;沸点过低,容易挥发,无法提供电离环境(2)含有极性基团。
一般含有的羟基等亲水基团越多越好,越能发挥活性剂的活性;含有的R基团越长,活性越差(3)黏度。
要有适合的黏度确保焊剂的流动性和粘附力,对焊接表面有成膜和保护作用。
一般情况下,高沸点的醇黏度较高,而低沸点的醇黏度较低。
故常使用混合醇,通常是高沸点醇和低沸点醇的混合。
例如乙醇和异丙醇的混合物。
还有使用溶于水的醇和不溶于水的醚作为溶剂。
缓蚀剂降低焊接后残留酸的腐蚀性,一般使用有机胺、酚、吡咯类物、含氮杂环化合物。
苯并三氮唑(BTA)能在铜表面形成保护膜,抑制有机酸对铜的腐蚀。
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质联用法分析焊膏中助焊剂的化学成分
作者:缪玮
来源:《科技与创新》2014年第11期
摘要:采用气质联用法对焊膏助焊剂的化学成分和活性进行研究。
运用溶剂溶解进口焊膏样品,并通过离心分离法将样品金属粉末与助焊剂进行严格的物质分离。
在初步萃取助焊剂后,采用红外光谱分析仪与GC-MS深入分析测试样品,进而得出焊膏助焊剂的化学成分。
关键词:气质联用法;焊膏;助焊剂;谱库
中图分类号:TG42 文献标识码:A 文章编号:2095-6835(2014)11-0004-02
助焊剂是一种混合体,由胺类物质、有机溶剂、羧酸盐和羧酸组成,在化学成分分析上有一定困难。
采用传统的薄层色谱、红外光谱、柱色谱和质谱对助焊剂的成分进行分析,结果很不理想。
作为焊接贴装技术的重要辅料之一,助焊剂在波峰、回流焊中发挥着重要的作用,它能够保护焊接材料,增加焊锡膏的使用寿命。
此次实验将分别使用甲苯、丙酮和乙醇这三种化学实验试剂,利用同样的方式和顺序分析法来测试进口焊膏样品中的助焊剂化学成分,并完成对其的定性分析。
1 测试实验
1.1 原材料试剂和仪器设备
实验原材料是进口铅焊锡膏(焊膏的一种)。
准备无水乙醇、分液漏斗、甲苯、石油醚、无水乙醚和乙氰等试验用品,用来分析试剂纯。
仪器设备则采用上海安亭科技仪器厂出产的离心机、姚纪铭称重校验设备有限公司生产制造的JM6102型号电子天平、Nicolet公司生产的AVATAR360型号的傅里叶红外光谱仪和日本岛津公司生产的气质联用法光谱仪。
1.2 实验基本条件
1.2.1 色谱条件
DB-1柱参数为:30 m×0.25 mm×0.25 μm。
焊膏进样方式采取分流进样的方式,分流比值为10∶1.载气参数为He(99.999%),进样口温度为280 ℃,柱流量(恒流)为1.0 mL/ min,进样量为1 μL。
升温程序为:初始温度为40~60 ℃,这个温度状态保持3 min后,以10 ℃/min的速度升至 300 ℃,并保持10 min,整体升温程序用时35 min。
1.2.2 质谱条件
质谱扫描范围是20~550 amu,电子能量为70 eV,四级杆温度定值为150 ℃,设置离子源温度为200 ℃。
试验将采用NISTl07标准谱库和E1离子源进行。
1.3 处理样品和仪器制备
处理样品和仪器制备的具体步骤为:①取10 g左右的焊膏样品放置在10 mL标准离心管中,滴入5~8 mL丙酮并搅拌,然后将其放入离心机内进行充分分离。
离心机以2 000 r/min 的速度进行离心运动10 min,之后将其静置5 min。
②倒出上层丙酮试剂溶剂,并将其放入到干燥容器内,加入5~6 mL丙酮溶液于离心管内,完成搅拌—离心—静置——上层液倒出这一过程。
重复上述实验过程5~6遍,浓缩后形成溶液A.③取部分溶液A以进行进一步的浓缩,浓缩后得到25 mL的溶液,将其置于离心管中3 h,之后萃取离心管中的橙黄色油状物体,得到B溶液和水层。
④将25 mL乙醚试剂滴入水层,并从已经静置了3 h的溶液中分离得到油状物质C.⑤将不溶于丙酮试剂的白色乳状物质置于离心管内的金属粉末中,滴入25 mL浓缩离心液,之后从中摄取白色悬浮乳状物D,并将其妥善保存,便于后期实验使用。
1.4 测试方法
电子能量值为70 eV,并提供辅助温度280 ℃;质量数规定范围为50~550 u;采用SIM、全扫描方法。
2 结果讨论
2.1 分析丙酮溶剂样品
同时放入溶剂中油状物B与C 25 mL乙醚溶剂,摄取液和溶液A采取GC-MS实验测试。
从流程上得知:包含三个不同强度峰,对焊膏中的助焊剂采取简便式定性,如果包含强度较小峰值,也要对较小峰进行检索任务,将其结果与NISTl07谱图库对照。
实验结果表明:焊膏中的助焊剂溶剂物质是三丙二醇甲醚,常用膜剂是松香酸,缓蚀剂是苯丙三氮,黏度适中溶剂是二丙二醇,活性剂是十四酸与反油酸。
在此次试验中,没有在检索库中检索出一亚油酸甘油酯和反油酸,样品萃取的助焊剂利用化学实验成分检索。
2.2 甲苯和乙醇溶剂样品的实验结果分析
根据实验样品制备程序,采用溶剂甲苯和乙醇对焊锡膏样品助焊剂的化学成分进行分析,做GC-MS 测试时,要对照NISTl07谱图库和自身总离子流程图完成检索。
焊膏化学成分包括活性剂(正辛酸、软脂酸、松香酸、反油酸)、溶剂(二丙
二醇、三丙二醇甲醚、二丙二醇甲醚)、缓蚀剂(苯并三氮唑)、有关单体和缩合物。
2.3 分析红外线测试样品
取出已经制备好的样品,即悬浮物质D,将其烘干处理后,使用红外测试仪对其进行测试,测试结果如图1所示。
1 696 cm—1和1 276 cm—1是与季碳原子相连的的羧酸υC=O和υC—O的振动,2 651 cm—1是二聚羧酸中—OH的伸缩振动,1 384 cm—1和1 365 cm—1是异丙基σ—CH3的变形振动,1 696 cm—1处有峰归,属于液态或固态羧酸。
对照Sadtler红外标准谱图库,可推测该悬浮物D为松香酸。
采用气质联用法对焊膏中的助焊剂进行化学成分分析,可以为助焊剂的分组选择和后期的信息评价提供可靠的参考信息,但此次实验未对较为复杂的物质含量进行深入研究。
3 结束语
使用不同溶液对进口焊锡膏进行对比试验,从溶解度和溶剂的差异极性中产生出不同分组下的溶解物质,从而避免了微量复杂物质的溶解。
对溶液(A,B,C)进行GC-MS测试,测试结果表明:进口焊锡膏的活性成分主要为软脂酸、十四酸、松香酸、反油酸和正辛酸;溶剂的主要成分为三丙二醇甲醚、二丙二醇甲醚、缩合物和部分单体;缓蚀剂的主要成分为苯并三氮唑。
参考文献
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[3]张华丽.无卤素焊膏中助焊剂的成分分析与研制[D].长沙:中南大学,2010.
〔编辑:王霞〕。