助焊剂产品知识

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2.比重:用比重计进行测试,同时在测试助焊剂的温度. (有机溶剂比重随温度变化而变化,温度每升高一度, 比重下降0.001)
3.酸价:称取2克左右的助焊剂,用25ml IPA溶剂稀释, 再加三滴酚酞示剂,用0.1mol/L的氢氧化钾的滴定 液进行滴定.(IPC-TM-650)
4.计算公式:mgKOH/g(flux)=56.11VM/m V(ml):所耗标准氢氧化钾的滴定液的摩尔浓度. m:助焊剂的质量(g)
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
苏州柯仕达电子材料有限公司
产品知识
-----助焊剂
目录
1.助焊剂定义 2.助焊剂的作用及焊接曲线 3.助焊剂的涂布方式 4.助焊剂的组成 5.助焊剂的主要参数 6.助焊剂分类 7.助焊剂相关知识 8.助焊剂的选择 9.焊接不良的分析 10.公司助焊剂简介
助焊剂的定义及作用
• 在焊接领域里众所周知一个道理,几乎所有的金属
暴露于空气中就会立刻氧化,此氧化物会阻碍润湿, 阻碍焊接.因此,我们可以在真空中清洗金属和焊 接,但是,这不是很实际的方法.
• 有一些材料可以去除氧化物且盖住金属表面使氧
化物不再形成,这就是助焊剂,它是焊接工程必要 的材料.它们阻碍焊锡的流动.理想上,它们也不攻 击焊点上的金属或四周的材料,而且也必须易于被 去除,助焊剂(FLUX)这个字是来自拉丁文,是”流 动”的意思,但在此处它的作用不只是帮助流动, 还具有其它的作用
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
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.
使用寿命之延续并非主要目的所在,其产品的实例多在一 般性消费用途上
• 第二级:一般工业级 • Class2:General industrial • 此级含有高性能的商用工业级产品,对使用的延续已有所
要求,对不间断执行事务的能力要求,则非关键所在.
• 第三级:高可靠度 • Class3:High Reliability • 此级的设备产品及持续的性能则为关键所在,任何设备发
焊剂(主要)组成材料 Crganic(OR)
Inorganic(IN)
焊剂活性水平(含卤素量%) 焊剂类型
LOW(0.0%) L0
焊剂标识(代号) ORL0
LOW(<0.5%) L1
ORL1
Moderate(0.0%) M0
ORM0
Moderate(0.5-2.0%) M1 ORM1
High(0.0%) H0

铜镜不允许出现被除 Class2而言,其卤化物须 周围有蓝/绿色边 去的迹象(白色背景 低于0.5%(指固形物 缘出现,则其FLUX
不可出现)
而言必须通过铬酸银试验 需通过铬酸银试验
允许部份或全部份铜 镜被除去


铜镜全部被去除
卤化物应低于2%
卤化物可高于2%
铜镜试验发生腐蚀 时尚可允许,但是 FLUX必须通过卤
“R”
助焊剂 分类 L0
L1
J-STD-004焊剂活性分类的测试要求
铜镜试验
铜镜无穿 透现象
卤素含量 (定性) 通过
通过
卤素含量 (定量) 0.0%
<0.5%
腐蚀试验 SIR必须大 于108Ω
无腐蚀
清洗与未 清洗
M0
铜镜无
通过
0.0%
穿透性
清洗与未
M1
面积,
不通过 0.5-2.0% 轻微腐蚀
清洗
<50%
化物
可允许有严重的腐 蚀出现
J-STD-004
• 对于J-STD-004而言,没有不合格的助焊剂产品,仅仅类别
不同而已.J-STD-004将所以的焊剂分成24个类别,涵了 目前所有的焊剂类型,该标准根据助焊剂的主要组成材 料将其分为四大类:松香型(Rosin,RO);树脂型(Resin,RE); 有机酸型(organic,OR),无机酸型(Inorganic,IN),括号中 为缩写字母代号。其次,根据铜镜试验的结果将焊剂的 活性成分水平划分为三级:
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.)
ORH0
High(>2.0%) H1
ORH1
Low(0.0%) L0 Low(<0.5%) L1 Moderate(0.0%) M0 Moderate(0.5-2.0%) M1
INL0 INL1 INM0 INM1
电子组装分级
• 第一级:消费性产品 • Class1:Consumei Products • 此级包含关键用途的产品着重在可靠性及成本效益,而其
生停机时,都将无法容忍,或及设备是用维持生命者皆属 此级
助焊 剂型 式 L
M
H
各级组装板之试验条件
表面绝缘电阻(STR)的各项要求



50℃90% RH 7 days 50 50℃90% RH 7 days
85℃85% RH 7 days
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
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 标准已经放弃该指标.
• 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,铜板腐蚀测试反映的是焊后残留物的腐蚀性大小,铜镜 腐蚀测试是使用当时的腐蚀性大小.其环境测试时间为10天(一般为7-10天).
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.
H0
铜镜无
通过
0.0%
穿透性
H1
面积>50% 不通过
>2.0% 较重腐蚀
清洗
助焊剂活性分类
助焊 剂
类别
耐蚀试验Corosion Resistcmce Tests
铜镜试验
铬酸银试验
腐蚀试验
PC-TM-650
PC-TM-650
PC-TM-650
2.3.3.2
2.3.3.3
2.6.1
对Class1及
不可出现腐蚀,如
COOH
分子式:C20H30O2
大多数的松香因含有两个不饱合键,对空气和光都很 敏感,因此松香酸暴露于空气中颜色会加深。
焊接曲线
助焊剂的涂布方式
• 助焊剂对被焊表面涂布方法有传统波焊中
的泡沫式,喷头喷雾式及表面沾浸式涂布 方法
助焊剂的成份组成
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.
• L:表示助焊剂或是助焊剂的残留的活性低或无活性; • M:表示助焊剂或是助焊剂残留活性中性; • H:表示助焊剂或助焊剂的残留活性高
焊剂(主要)组成材料 Rosin(RO)
Resin(RE)
助焊剂分类
焊剂活性水平(含卤素量%) 焊剂类型 LOW(0.0%) L0 LOW(<0.5%) L1 Moderate(0.0%) M0 Moderate(0.5-2.0%) M1 High(0.0%) H0 High(>2.0%) H1
焊接原理
FLUID
可以粗略的分为三个阶段: 1.扩散;2.基底金属熔解;3.金属间化合物的形成
Fl f
Fsf=Flfcoc
Molten Solder
Base metal
Fls
(A)
Fsf
Molten solder
(B)
Molten solder
(C)
Intermetallic compound layer
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
• 助焊剂的最主要的任务是除去金属氧化物.助焊剂反
Cl3)(1,1,1-三氯乙烷)
• Bromomethane(CH3Br) 溴代甲烷 • Hydrobromofluorocarbon(HBFC)
可能臭氧危害物质
• Hydrofluorocarbon(HFC) • Perfluorocarbon(PFC)全氟化合物 • Chlorinated hydrocarbon(CHCs)氯碳
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
Sn(RCOO)2+2H2O 目前常使用
MOn+2nHX
MXn+nH2O
来自百度文库
SnO2+4HCl
SnCl4+2H2O 水洗型助焊剂
助焊剂中松香结构
• 2.自燃点:指可燃物质在没有火焰、电火花等明
火源的作用下,由于本身受空气氧化而放出热量, 或受外界温度、湿度影响使其温度升高而引起燃 烧的最低温度称为自燃点.
臭氧危害物质 Ozone depleting substances
• Chlorofluorocarbon(CFCs)氟氯烷碳化物 • Hydrochlorofluorocarbon(HCFCS)氟氯氢烷碳化物 • Halon 海龙 • Carbon Tetrachloride (CCl4) 四氯化碳 • Methyl chloroform=1,1,1-Trichlorothane(CH3C
Low(0.0%) L0 Low(<0.5%) L1 Moderate(0.0%) M0 Moderate(0.5-2.0%) M1 High(0.0%) H0 High(>2.0%) H1
焊剂标识(代号)
ROL0 ROL1 ROM0 ROM1 ROH0 ROH1 RELO REL1 REM0 REM1 REH0 REH1
氢化物
助焊剂分类
• 用于焊接制程的助焊剂可分为三种基本的型式,
每一种分类的特性皆与其助焊剂或助焊剂残渣皆 为低度活性者
• L=表示助焊剂本身或助焊剂残渣皆为低度活性者 • M=表示助焊剂本身或助焊剂残渣为中度活性者 • H=表示助焊剂本身或助焊剂残渣为高度活性者 • 若是含有松香的助焊剂,则在L、M、H代字后加上
量意义不同,数值也有差异,后者是从测试的角度讲的,它与焊接后的残留量有一 定的对应关系,但并非唯一.
• 5.可焊性:指标非常关键,它表示助焊效果,以扩展率来表示,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导电离子的含量水平,阻值越 ,不离
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