助焊剂分类
助焊剂的种类
时间而无严重腐蚀,因此可以用在电子设备的装
联中,但一般不用在SMT的焊膏中,因为它没有
松香焊剂的粘稠性(无法防止贴片元器件移动的
作用)。3、树脂系列助焊剂:在电
子产品的焊接中使用比例最大的是松香树脂型助焊剂。来自于它只能溶解于有机溶剂,故又称为有
机溶剂助焊剂,其主要成分是松香。松香在固态
时呈非活性,只有液态时才呈活性,其
为任何残留在被焊件上的卤化物都会引起严重的
腐蚀。这种助焊剂通常只用于非电子产品的焊接,
在电子设备的装联中严禁使用这类无机系列的助
焊剂。2、有机系列助焊剂(OA)
:助焊作用介于无机系列助焊剂和树脂系列助焊
剂之间,它也属于酸性、水溶性焊剂。含有有机
酸的水溶性焊剂以乳酸、柠檬酸为基础,由于它
的焊接残留物可以在被焊物上保留一段
助焊剂,英文是flux,主要有以下几种:1、无机
系列助焊剂:化学作用强,助焊性能非常好,但
腐蚀作用大,属于酸性焊剂。因为它溶解于水,
故又称为水溶性助焊剂。它包括
括无机酸和无机盐2类。A、无机酸的助焊剂的主
要成分是盐酸、氢氟酸等。B:含有无机盐的助焊
剂的主要成分是氯化锌、氯化铵等。它们使用后
必须立即进行非常严格的清洗,因
熔点为127℃活性可以持续到315℃。锡焊的最佳
温度为240~250℃,所以正处于松香的活性温度
范围内,且它的焊接残留物不存在腐蚀问题,这
些特性使松香为非腐蚀性
焊剂而被广泛应用于电子设备的焊接中。0c67f0e
密度计
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
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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
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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
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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
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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%)
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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。
助焊剂的组成与应用
助焊剂的功能
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。
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助焊剂的特性
• 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。 • 3、助焊剂在不同温度下的活性 好的助焊剂不只是要求热稳定性,在不同温度下的活 性亦应考虑。
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树脂型助焊剂
然而电子品之量产焊接制程,只靠松脂酸是不够的, 还需另行加入其它活性剂才行。故在IPC 与EIA 所共 拟的ANSI/J-STD-004 中,均将松香型助焊剂再划分如 下三种类型:
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松香型助焊剂分类
(1) R Type---表示仅只采用天然松脂所提炼的松香(Rosin) ,最多只加一些溶剂 调薄而已(如异丙醇Isopropyl Alcohol)。此种较安全而不致带来后 续烦恼的助焊剂,却也因活性不够而只能用于一些精密敏感的高价 产品上,事后可以不必清洗。但却无法用于大批量的一般产品生产 中。
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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会生成氧化 层,这种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。
助焊剂三类
助焊剂三类一、助焊剂的定义和分类1. 助焊剂的定义助焊剂是在焊接过程中使用的一种物质,它通过与焊接接头表面发生化学反应,改善焊接过程中的润湿性、扩散性和氧化物的除去等效果,从而提高焊接质量和效率。
2. 助焊剂的分类根据助焊剂的成分和性质,助焊剂可以分为以下三类: 1. 焊剂 2. 清洁助焊剂 3. 抗氧化助焊剂二、焊剂焊剂是一种常见的助焊剂类型,其主要成分是氯化亚锡。
焊剂具有良好的润湿性和扩散性,能够使焊接接头与焊丝或焊条更好地接触,提高焊接接头的强度。
焊剂具有以下几种常见的类型: ## 1. 钎焊剂钎焊剂是一种低温焊剂,常用于钎焊工艺中。
钎焊剂可以降低焊接温度,防止焊接接头金属的熔点过高导致焊接不良。
## 2. 焊锡膏焊锡膏是一种常见的焊剂形式,它是焊锡颗粒和助焊剂混合而成的糊状物质。
焊锡膏可以方便地涂抹在焊接接头上,提高焊接质量。
## 3. 铜箔焊剂铜箔焊剂是一种含有氯化亚锡和氯化亚铜的焊剂,常用于焊接铜制件和铜箔连接。
铜箔焊剂可以提高焊接接头的强度和导电性能。
三、清洁助焊剂清洁助焊剂主要用于去除焊接接头和焊接区域的氧化物和杂质,以提高焊接质量。
常见的清洁助焊剂包括: ## 1. 清洁剂清洁剂可以溶解和清除焊接过程中产生的氧化物、油污和杂质,为焊接提供清洁的表面。
清洁剂常用于金属表面的预处理工作,以确保焊接接头的质量。
## 2. 酸洗剂酸洗剂是一种含有酸性物质的清洁剂,常用于去除金属表面的氧化层和污垢。
酸洗剂可以有效地清洁金属表面,提高焊接接头的质量。
## 3. 清洁粉末清洁粉末是一种用于去除焊接接头表面氧化物的粉末剂。
清洁粉末可以通过摩擦或化学反应的方式,去除接头表面的氧化物和杂质,提高焊接接头的润湿性和扩散性。
四、抗氧化助焊剂抗氧化助焊剂主要用于防止焊接过程中的氧化反应,保护焊接接头和焊丝的质量。
常见的抗氧化助焊剂包括: ## 1. 氮化剂氮化剂可以在焊接过程中生成氮化层,防止金属氧化,提高焊接接头的质量。
助焊剂与焊锡方法
四、助焊剂的分类: 助焊剂的分类:
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助焊剂基本上可分为三大类-即松香助焊剂、 助焊剂基本上可分为三大类-即松香助焊剂、有机水 溶助焊剂、 溶助焊剂、无机助焊剂 松香助焊剂又可分为四组: 松香助焊剂又可分为四组: 1、纯松香助焊剂 (Type R) -Non-Activated Rosin 、 不含化学活性剂, 不含化学活性剂,因此焊后留下的余渣对高度敏感性电 子组合无不良影响,同时并不会导致电路漏电或发锈。 子组合无不良影响,同时并不会导致电路漏电或发锈。 但对有轻微氧化的金属表面则上焊会很不理想。 但对有轻微氧化的金属表面则上焊会很不理想。 2、轻微活化松香助焊剂 (Type RMA) – Mildly Activated 、 Type Rosin 此助焊剂是松香与有机活性剂混合而成, 此助焊剂是松香与有机活性剂混合而成,配方性质温和 而上焊效果理想, 而上焊效果理想,焊后余渣不含腐蚀性及极微荷电现 象。普遍用在商业产品方面,不清洗亦能使零件经久 普遍用在商业产品方面, 耐用。 耐用。
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Thank you!
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焊材状态图举例-锡铅合金状态图
350℃ 327 300 液体 (LIQUID RANGE) 液相线 (L态 (PASTY RANGE) 200 183.3 150 共晶点 (EUTECTIC) 100 固体 (SOLID RANGE) 50 SN 0% 10 20 30 40 50 60 63 70 80 90 固体 (SOLID RANGE) 183.3℃ ℃ B SN 19.75% 固相线 ( SOLIDUS) SN 63% SN 97.5% C 液相线 (LIQUIDUS)
助焊剂的主要种类
助焊剂的主要种类1、无机助焊剂无机助焊剂具有高腐蚀性,由无机酸和盐组成,如盐酸,氢氟酸,氯化锡,氟化钠或钾,和氯化锌。
这些助焊剂能够去掉铁和非铁金属的氧化膜层,如不锈钢,铁镍钴合金和镍铁,这些用较弱助焊剂都不能锡焊。
无机助焊剂一般用于非电子应用,如铜管的铜焊。
可是它们有时用于电子工业的铅镀锡应用。
无机助焊剂由于其潜在的可靠性问题,不应该考虑用于电子装配(传统或表面贴装)。
其主要的缺点是有化学活性残留物,可能引起腐蚀和严重的局部失效。
2、有机酸助焊剂有机酸(OA)助焊剂比松香助焊剂要强,但比无机助焊剂要弱。
在助焊剂活性和可清洁性之间,它提供了一个很好的平衡,特别是如果其固体含量低(1-5%)。
这些助焊剂含有极性离子,很容易用极性溶剂去掉,如水。
由于它们在水中的可溶性,OA助焊剂是环保上所希望的,虽然免洗助焊剂可能更为所希望。
因为这类助焊剂不为政府规范所覆盖,其化学含量由供应商来控制。
可得到的OA助焊剂有使用卤化物作催化剂的,也有没有的。
有机酸(OA)助焊剂,由于术语“含酸”助焊剂,甚至在传统装配上,一般为人们所回避。
可是,甚至所谓非腐蚀性松香助焊剂也含有卤化物,如果不适当地去掉,都将引起腐蚀。
有机酸(OA)助焊剂的使用,在军用和商业应用的混合装配(二类和三类)中证明是可行的。
人们错误地认为,当波峰焊接二类和三类表面贴片装配(SMA)板时,必须把OA转变成基于松香的助焊剂(RA和RMA)。
和流行的观点相反,OA助焊剂也已经在军事项目中得到成功应用。
商业、工业和电讯业的其它一些主流公司,把OA应用于波峰焊接板底胶固的表面贴装片状元件。
人们已发现,OA助焊剂满足军用和商用的清洁度要求。
OA助焊剂材料已成功地用作回流焊接引脚穿孔元件中的环形焊接的助焊剂涂层。
甚至在通过回流焊接之后,可以很容易地用水清洗。
现在,水溶性锡膏被广泛应用,在过去,它们没有松香助焊剂那么粘,但粘性问题一早被解决了。
由于使用氯氟化碳(CFC)清洗基于松香的锡膏,产生了环境因素的考虑,水溶性锡膏在要求清洁的应用中,或在由于低残留或免洗锡膏和助焊剂产生问题的应用中,变得更具有优势。
锡焊液态助焊剂
锡焊液态助焊剂一、介绍锡焊液态助焊剂,又称为焊接助剂或者焊接流动助剂,是一种常用于电子元件焊接的材料。
它能够提高焊接的质量和效率,并起到保护和防护作用。
本文将对锡焊液态助焊剂进行全面、详细、完整且深入地探讨。
二、锡焊液态助焊剂的分类锡焊液态助焊剂根据其成分和特性的不同,可以分为以下几类:1. 酒精型助焊剂酒精型助焊剂是指以乙醇为主要溶剂的助焊剂。
它具有挥发性强、清洁度高等特点。
酒精型助焊剂常用于表面贴装技术(SMT)焊接和精密电子组件的手工焊接。
它能够有效清除焊接接触面的氧化物和污染物,提高焊接质量。
2. 纳米银型助焊剂纳米银型助焊剂是指以纳米银颗粒为主要成分的助焊剂。
由于纳米银粒子具有良好的电导性和焊接性能,纳米银型助焊剂在大功率封装和高温环境下的焊接中广泛使用。
它能够提供更可靠的焊点连接,提高焊接可靠性。
3. 粘度调节型助焊剂粘度调节型助焊剂是指通过添加特定化学物质来调节助焊剂的粘度和流动性的助焊剂。
粘度调节型助焊剂可以根据具体的焊接需求来调整,以实现更精确的焊接控制。
它广泛应用于微电子封装和微芯片封装等领域。
三、锡焊液态助焊剂的作用机理锡焊液态助焊剂起到助焊、保护和防护的作用,主要原因是其作用机理。
1. 助焊作用锡焊液态助焊剂中的活性成分能够与金属表面发生反应,形成与焊接材料相容的金属化合物。
这种金属化合物具有良好的润湿性和扩散性,可以在焊接过程中提高焊点的润湿性,减少焊接时间和温度,提高焊接质量。
2. 保护作用锡焊液态助焊剂在焊接过程中能够保护焊接接触面不受空气、水分和其他污染物的侵蚀和氧化。
它形成的保护层能够抵御外界环境的侵蚀,防止金属氧化,提高焊接接触面的质量和稳定性。
3. 防护作用锡焊液态助焊剂还能够在焊接后形成一层保护膜,防止接点被外界环境侵蚀和污染物造成的损坏。
这层保护膜能够提供更长久的焊接保护,延长焊接点的使用寿命。
四、锡焊液态助焊剂的应用领域锡焊液态助焊剂广泛应用于电子元件的焊接过程中,主要包括以下几个方面:1. 表面贴装技术(SMT)焊接表面贴装技术是一种将电子元件直接贴附到印刷电路板表面的焊接技术。
助焊剂组成及使用知识
助焊剂组成及使用知识目录一、助焊剂组成基本知识 (1)一几个电子缩略语…………………………………………………………………二简介………………………………………………………………………………三助焊剂的分类……………………………………………………………………二、助焊剂使用基本知识 (2)三、焊接原理…………………………………………………………………………………1、润湿…………………………………………………………………………………2、扩散…………………………………………………………………………………3、冶金结合……………………………………………………………………………四、波峰焊 (7)4.1术语…………………………………………………………………………………4.2一般波峰焊…………………………………………………………………………一焊接方式………………………………………………………………………二工艺参数………………………………………………………………………4.3表面贴装波峰焊……………………………………………………………………一工艺流程………………………………………………………………………二焊接方式………………………………………………………………………三工艺参数………………………………………………………………………4.4质量保证措施………………………………………………………………………一焊料的成分控制………………………………………………………………二焊料的防氧化…………………………………………………………………三对印制电路板的要求…………………………………………………………4.5波峰焊最常见缺陷及产生原因……………………………………………………五、助焊剂与波峰焊机的配合 (14)六、免洗助焊剂 (15)生产中出现的问题及一般解决办法……………………………………………………七、焊点图例及焊点质量要求 (16)一焊点图例……………………………………………………………………………1、合格焊点…………………………………………………………………………2、一般常见的不良焊点……………………………………………………………二焊点质量要求………………………………………………………………………一、助焊剂组成基本知识一几个电子缩略语:PCB:印制电路板ODS:臭氧层消耗物质RA:活性焊剂RMA:中等活性焊剂SMT:表面贴装技术IR:绝缘电阻SIR:表面绝缘电阻FLUX:助焊剂IC:集成电路NCF:免洗助焊剂SoldingFlux:助焊剂二简介:本处所说的助焊剂SoldingFlux是指用于印制电路板PCB锡焊用的液态助剂;由于先前使用的助焊剂含有大量的松香,所以助焊剂又称松香水,并沿袭至今;锡焊作业中需要使用助剂,就是因为在印制板表面及液态锡实为锡铅合金表面有一层氧化物及其他不利于焊接的物质,这些物质阻止了电路板表面金属同焊锡形成键合并进而阻止了电连接的形成,这就要求助焊剂具有去除氧化物能力;到迄今为止发现的能与氧化物发生反应的物质几乎无一例外的都呈酸性,实际上,所有的商业助焊剂都是以酸作为助焊剂的主体;松香,一种常温下呈固态的树脂,主要成分是树脂酸,在焊接温度230℃~270℃下具有良好的去除氧化物能力,在冷却至70℃以下时又呈固态,对电路板及焊点金属形成保护层,所以松香在绝大部分助焊剂都是首选材料;由于松香又具有一些缺点:色泽较深、残留物有粘性、发烟量大等,所以通常又不使用原始的松香,而是选用经过改性的衍生物,诸如氢化松香、马来松香、聚合松香、浅色松香等;松香的添加量从1%至35%不等;添加松香量较多的助焊剂,比重较高,色泽较深;如果所使用的印制电路板存放时间较久或因其他原因致使氧化较为严重,这时单独使用松香已显得助焊力不够,要加入能提高松香活性的活化剂,一般是盐酸或氢溴酸的胺盐;胺的碱性可以把酸的酸性完全中和;这类活化剂虽然能大大提高焊接效果,但是氯或溴所引起的腐蚀和绝缘电阻下降又是致命的缺陷;近年来发展起来的无卤素即氯、溴等助焊剂完全摒弃了传统的活化剂,而代之以另一类安全活化剂——小分子有机酸;这类活化剂单独清除氧化物的能力足以满足焊接要求;同时,在焊接温度下大部分可以升华即直接由固态变为气态而不经过液态或汽化,残渣的绝缘电阻很高;经过我公司的实验证明,有十余种有机酸可以在助焊剂中安全使用;三助焊剂的分类:无机酸焊剂————盐酸、氢氟酸、正磷酸;不用于印制电路板的焊接;有机酸焊剂OA——有机酸的溶液,如油酸、乳酸;树脂焊剂—————含有天然或合成树脂;其中树脂型焊剂又可分为:1普通树脂型焊剂R型:用无氯溶剂将松香溶解的溶液;2中等活性焊剂RMA型:即在R型焊剂中加入了能提高活性的中等活性剂;3活性焊剂RA型:即在R型焊剂中加入了能提高活性的活性剂;二、助焊剂使用基本知识1、比重即1升液体的重量与1升水的重量的比值,体现有效成分的浓度;由于1升水的重量接近1公斤,所以液体的比重即可以认为是1升液体的重量的公斤数;比如1升酒精的重量是0.78公斤,那么酒精的比重即为0.78;比重的测量可用比重计,既方便快捷又准确;其操作方法如下:取一支250ml的量筒,装入250ml的样品;将比重计放入量筒内,使比重计悬浮在量筒中;静止后,平视观测比重计与液面交界线刻度数字,此数字大小即为助焊剂的比重值;测量温度为20℃;需要说明的是,同一液体,在不同温度下的比重是不一样的,在温度升高时,由于体积膨胀,所以比重下降;大部分松香焊剂的比重都在0.80以上,而不含松香的焊剂的比重大多在0.795~0.800之间;有时候用户会发现:同一种供应商每次提供的助焊剂比重都不相同,时高时低,这是为什么呢这主要是温度的影响:在不同温度下测得的比重会有些差异;比如916助焊剂,温度每升高5℃,比重即降低0.006;通常出厂时测定的比重都是在20℃时测的数值,那么在30℃时,比重就降低了0.012;2、色泽为什么供货商每次提供的焊剂颜色都不一样而且放置越久颜色越深这类助焊剂通常含有松香或其他含有不饱和基团的物质,这些基团受到阳光照射后会与溶解氧发生反应形成有颜色的基团;阳光照射越久有色基团越多,所以放置越久颜色越深;如果供货商每次供货的贮存时间不同,当然颜色也就不一样;如果颜色变化不是太大,溶液清澈透明、不浑浊、无异臭,比重正常,即可正常使用;对于无松香焊剂而言,出现这个问题的可能性较小;3、气味助焊剂本身的味道一般都是醇类溶剂的味道,不会有太难闻的气味;在使用过程中,尤其是手工浸焊,如果通风不好,会有很刺鼻的气味,这是松香裂解形成的气味和有机酸等气化形成的刺激性气氛所致;一般来说,助焊剂焊接时的气味都不可能消除,只能尽可能地减少,使用无松香或低固态含量助焊剂会降低刺激性;为了消除刺激,最好的方式是改善通风;4、毒性助焊剂绝大部分是溶剂,这些溶剂的毒性不会比酒精大;通常使用的添加剂也都是经常用于其他领域的;有些甚至是食品级,其安全性早已被证实,如果不是大量吞服,不会对人体构成危害;一旦大量吞服,请设法呕吐,并立即前往医院治疗;特别提醒:有些助焊剂制造厂为了迎合电子厂商的低价要求,在使用的溶剂体系中大量掺入了其他工业级原料,其安全性很难保证,所以应着重改善通风环境,并避免与人体直接接触;5、危险性属易燃品;贮存及使用过程中应避免接触明火;同时还要注意避免阳光直射和高温,以免形成可燃性的气氛;6、经济性由于助焊剂中的溶剂大多容易挥发,所以应避免高温,并应当注意密闭,以减少助焊剂的损失;7、贮存避免高温、阳光直射;避免进入灰尘、水等异物;8、消防助焊剂一旦着火,应使用干粉灭火器或二氧化碳灭火器;9、接触皮肤处理助焊剂对皮肤并无伤害,只会有一些粘乎乎的感觉;可以用肥皂或洗衣粉洗净,必要时还可以用稀释剂或印制电路板清洗剂清洗;10、进入眼睛处理请立即用大量清水冲洗,并涂眼药膏;如严重应请医生治疗;11、助焊剂为什么能实现免洗免洗有两层含义:一是不必洗,二是不用洗;如果焊后的残留物有较高的绝缘阻抗,又不会产生腐蚀、粘灰等副作用,就不必洗;这是绝大部分助焊剂实现免洗的方式;最近发展的低固态含量助焊剂,在焊接后基本上没有残留,当然也就不用洗了;12、天气对助焊剂的使用有何影响助焊剂中的溶剂挥发时必然带走液面的热能,导致液面温度低于气温,如果空气中的湿度已接近饱和,就很容易在液面形成凝结水;助焊剂中一旦混入水份,就容易引起拉丝、锡珠等问题; 13、如何正确使用助焊剂其一,要设法保证印制电路板的可焊性,比如增加镀层,贮存周期尽量缩短,贮存时注意密闭防潮、焊接部位预涂松香保护;优良的可焊性可以降低对焊剂活性的要求;高度竞争的市场使许多供应商向电子厂商提供了高活性的焊剂以达到可能最高的成品率,但是焊接之后的问题在处理上又要大费周折;如在开始阶段就选择低活性和低固态焊剂,许多担心就会成为不必要;其二、助焊剂的施用量要尽量减少,这对于喷雾使用的波峰焊机而言比较容易实现;其三、在工艺允许的前提下,要尽量提高预热温度板面温度80℃以上,波峰焊机显示温度100℃~120℃,降低传动速度每分钟1.0~1.6米,提高焊锡温度250℃~270℃;这些变化有利于减少残留物;14、锡渣锡渣主要是锡和铅的氧化物及有机酸盐;锡渣的形态一般有两种,即粘性态和粉性态;如使用松香含量较高的助焊剂,在焊接之后形成了较多的松香酸锡盐和松香酸铅盐,在焊接温度下这些盐类呈粘液态,并漂浮在焊锡上方;作为活化剂使用的卤素和小分子有机酸则与铅和锡反应生成相应的盐类,这些盐类呈粉末状漂浮在焊锡上方;锡渣无法避免,但粘性锡渣却可以减少,这可以通过选用低固态含量的助焊剂实现;15、稀释剂助焊剂浓度升高后,可以添加稀释剂以降低浓度;针对某一型号的助焊剂必需使用指定的稀释剂,不能用酒精等溶剂代替;助焊剂使用一段时间后,各种成分并不是同比变化,有的变化大、有的变化小,稀释剂在降低浓度的同时也尽量恢复原来的各成分的比例,所以稀释剂里含有一些助焊剂有效成分,而并非单一溶剂;稀释剂使用不当会引起虚焊,润湿不良等焊接问题;16、消光线路板完成焊接之后,就要对焊点进行检测;如用目测检查焊点情况,焊点反射光线形成明亮的亮点,刺激双眼,所以需要加入消光剂;消光剂一般都是大分子有机酸;消光剂的加入会引起残留物增加,所以一般在低固态含量的助焊剂中并不加入消光剂,只在高固态含量的助焊剂中才加消光剂;对于采用自动测试系统的生产工艺而言,则无此消光必要;17、助焊剂要定期更换的原因1比重不准;2杂质混入;3氧化变质,难保证助焊力;一般每2周换一次;三、焊接原理1、润湿润湿是熔融焊料在被焊母材表面充分扩展并形成一个附着层的作用;为了使焊料产生润湿作用,金属表面必须保持清洁,同时应合理地选用助焊剂,这样才能获得良好的焊接效果;润湿效果一般用润湿角表示:在一块清洁铜板上涂上一层助焊剂,并在上面放置一组焊料,将铜板加热到235±5℃时,焊料熔化后即形成焊点;焊点与铜板接触处的切角即为润湿角;θ≤30°润湿;30°<θ<90°半润湿;θ≥90°不润湿一般θ=20°~30°为合格焊点;2、扩散用焊料焊接母材时,除产生润湿现象外,还会向母材扩散;通常金属原子在晶格点阵中处于热振动状态,一旦温度升高,原子从一个晶格点阵中移动到另一个晶格点阵;移动速度和扩散数量取决于加热温度和时间;3、冶金结合当用锡去焊铜时,虽然铜没有熔化,但由于相互扩散作用,在铜和锡界面生成了Cu3Sn、Cu6Sn5等金属化合物;冷却之后,这层金属化合物就把锡和铜连接在一起;从以上可以看出,扩散和冶金结合只是在润湿前提下完成的;我们使用助焊剂的目的就是为了去除氧化物等沾污物以改善锡和铜的润湿状态;四、波峰焊§四.1术语1、波峰焊wavesoldering插装有元器件,涂覆上助焊剂并经过预热的印制板沿一定工艺角度的导轨,从焊锡波峰上匀速通过,即完成印制板焊接的工艺方法;2、波峰焊机wavesolderingunit能产生焊锡波峰并能自动完成印制板组件焊接工艺过程的工艺装备;3、波峰高度waveheight波峰焊机喷嘴到波峰顶点的距离;4、牵引角dragangle波峰顶水平面与印制板前进方向的夹角;5、助焊剂flux焊接时使用的辅料,是一种能清除焊料和被焊母材表面的氧化物,使表面达到必要的清洁度的活性物质;它能防止焊接期间表面的再次氧化,降低焊料表面张力,提高焊接性能;6、焊料solder焊接过程中用来填充焊缝并能在母材表面形成合金层的金属材料;波峰焊最常用的为锡-铅合金;7、焊接温度solderingtemperature波峰的平均温度;8、防氧化剂antioxident覆盖在熔融焊料表面,用于抑制、缓解熔融焊料氧化的材料;9、稀释剂diluen用于调整助焊剂密度的溶剂;10、焊点solderjoint焊件的交接处并为焊料所填充,形成具有一定机电性能和一定覆形的区域;11、焊接时间solderingtime印制板焊接面上任一焊点或指定部位,在波峰焊接过程中接触熔融焊料的时间;12、压锡深度depthofimpregnated印制板被压入锡波的深度;13、拉尖icicles焊点从元器件引线上向外伸出末端呈锐利针状;§四.2一般波峰焊一焊接方式1、一次波峰焊1工艺流程短插—→喷涂助焊剂—→预热—→焊接—→冷却2优缺点一次波峰焊最主要的优点是印制电路板、元器件只受一次热冲击;缺点是对元器件引线成形要求较高,否则元器件受到熔融焊料波峰的冲击容易产生弹离现象,但随着元器件成形设备的不断完善,自动插装机的进步与普及,这一缺点完全能够克服,并已成为一般波峰焊的主要焊接方式;2、二次波峰焊1工艺流程长插—→喷涂焊剂—→预热—→预焊—→冷却—→切割—→喷涂助焊剂—→预热—→主焊—→冷却2优缺点二次波峰焊的优点是对元器件引线成形要求较低,因经过长插和预焊,主焊时元器件不会产生弹离现象;缺点是印制电路板组装件要受二次热冲击,对可靠性不利;航天电子产品推荐采用一次波峰焊;二工艺参数1、导轨角导轨角的变化能改变印制电路板焊接面与喷流的“吻合接触角”,也就是既能改变喷流与接触部位的流速,又能改变喷流与接触部位的分离角;为了便于说明,现将喷流与印制电路板焊接面接触段分为A、B、C三段,如图所示;在A段,印制电路板与大流速的熔融焊料相遇,由于传热快,迅速使焊接面达到焊接所需要温度,然后通过宽广而平坦的B接触段;B接触段的焊料不但具有合适的中等逆向流速,还因波峰的冲力对印制电路板产生向上的正压力,能使熔融焊料对印制电路板有较好的润湿和透孔性能;C段是分离段,焊料对印制电路板的流速较慢且与印制电路板运动方向相同,其相对流速更慢,具有一个不大的合成分离角θ,既具有清除残留物的效果,又能使倾斜的印制电路板焊接面上的多余焊料自然地回流,可消除拉尖、桥接等焊接缺陷;但过大的倾角会使焊接面上的焊料流失过多,形成焊点上锡太少;因此,一般将导轨角调整在4°~9°范围内,对高密度印制电路板组装件焊接,导轨角应调大些;2、助焊剂1助焊剂性质理想的助焊剂在常温下是中性的,在焊接时一般呈酸性,焊接冷凝后仍是中性的;2助焊剂密度助焊剂的密度直接影响焊接质量;密度太高,表面张力大,流动性差,喷涂不易均匀,尤其当元器件组装密度高时,更容易出现助焊剂局部喷涂不到等现象,影响可焊性,且焊接后残渣多;密度太低,焊面上助焊剂偏少,焊接时焊料润湿性差,容易造成虚焊;3助焊剂喷涂方式泡沫法的优点是设备简单,适用范围广;缺点是发泡时与外界空气接触,助焊剂的密度变化比较大,需按配比及时添加稀释剂,并应经常清洗发泡装置;喷雾法的优点是喷涂均匀,不受元器件引线疏密影响,并且助焊剂密度变化小,喷涂质量容易保证;3、预热温度及其均匀性预热的目的是让助焊剂释放所含有的液体和气体,使助焊剂中松香达到足够的活性状态,改善焊接面的润湿性,减少焊接过程中对印制电路板和元器件的热冲击;因此确保预热温度及其均匀性对印制电路板焊接质量关系极大;经验表明:单面印制电路板预热温度控制在80~90℃,双面印制电路板预热温度控制在90~100℃,多层印制电路板预热温度控制在100~110℃为合适;预热方式一般采用热辐射式、红外辐射式两种,较少采用热风式;4、压锡深度压锡深度与波峰的喷流高度有直接关系;在波峰焊接过程中,一定的压锡深度有利于增加接触宽度和焊料对焊接面的正压力,有利于焊料润湿、扩散和渗透到金属孔与引线的间隙中;对单面印制电路板压锡深度可调整到板厚的1/2~3/4;对含有金属化孔的双面印制电路板压锡深度可调整到板厚的2/3~3/4,过分的压锡深度会造成焊料进入非焊接面;5、焊接温度不同的焊接温度,会直接影响焊料的扩展率,从而影响到焊料的质量;焊接温度与焊料扩展率关系见下表;焊接温度与焊料扩展率关系温度℃时间S理想球体直径Dmm实际高度Hmm扩展率D-H/D×100230303.531.1261.95%250303.530.6282.29%270303.530.9274.66%290303.531.0072.45%同样,不同的焊接温度下,对焊点截面上含铜百分率也是不一样的;不同焊接温度下焊点截面含铜百分率见下表;不同焊接温度下焊点截面含铜百分率焊接温度℃230250270290310330350370390410430450含铜率%—0.030.060.120.090.240.390.240.390.400.450.51可见,焊接温度为250℃时,既具有最佳的焊料扩展率,又能充分保证焊点上不出现过量的脆相铜锡合金共熔体;故焊接时,波峰温度应控制在245~250℃,考虑到环境温度和元器件安装密度差异,波峰温度可作适当的调整,但一般仍应控制在240~260℃;6、焊接时间焊接时间主要取决于印制电路板组装的可焊性,在可焊性优良的情况下,浸焊也只需1~2s;但考虑到印制电路板板面的大小、层数、元器件的插装密度、焊盘大小、焊盘与元器件引线可焊性差异等,焊接时间也应有所差异;如果焊接时间大于4s,可能引起某些元器件、套管、尼龙骨架等损坏,也会引起印制电路板变形,印制导线及焊盘结合力下降等问题;焊接时间一般控制在2~4s;焊接时间一般通过调整走链传动速度进行控制;一般一次焊的波峰焊接设备,其走链的传送速度可在0.5~2.5m/min范围内连续可调,通常的传送速度可在1~2m/min内选取;7、冷却焊点形成后,当温度下降到160℃左右时,焊料的晶格从斜方晶格转化成立方晶格,即由γ相转化为β相,晶格转变时间越短,焊点形成的晶格越致密;而波峰焊时印制电路板受热面大,热容量也大,散热时间长,自然冷却无法使焊点迅速冷却,希望波峰焊的焊点刚凝固后即160℃左右进行风冷;但冷却过快,热应力大,故风量一般控制在13~17m3/min;§四.3表面贴装波峰焊表面贴装元器件安装密度高,而且贴装在焊接面;用一般波峰设备焊接时,助焊剂的气体容易停留在表面贴装元器件周围,焊料流动受阻,一些隐蔽焊点得不到良好的润湿,容易产生漏焊、桥接、焊缝不充实等缺陷,必须采用特殊的波峰焊设备;为适应表面贴装元器件的焊接要求,主要是改进波峰的形状,例如双波峰、气泡波峰、Ω单波峰、“O”形波峰等,都能形成湍流波,提高焊料的渗透性;一工艺流程准备印制电路板清洗—→点胶粘剂—→贴装—→胶粘剂固化—→波峰焊接同一般波峰焊工艺流程;二焊接方式1、双波峰焊双波峰焊接装置有单缸和双缸两种,它们的焊接原理基本相同;双缸就是采用二个锡缸,二个温度控制系统;双波峰中第一个波峰是由高速喷咀形成窄的湍流波,由于它的不断起伏和乱流,使一些不能润湿的角落也得到了润湿,且具有较高的直压力,使焊料对表面贴装元器件的焊接部位有较好的渗透性,同时对焊接面有一定的擦洗作用,从而进一步提高焊料的润湿性;为了减少对表面贴装元器件的热冲击,温度控制在240℃左右;印制电路板的倾斜角一般调整在3°~6°;也有采用单缸、只调节一种温度的简单双波峰焊接方式;2、气泡双波峰焊<极少使用,仅供了解;>气体氮气通过一个特殊设计的集合管直接注入熔融的焊料液中,产生的气泡在受热后迅速膨胀,与周围焊料液的密度相差悬殊,气泡连续加速上升;焊接时,被喷涂的助焊剂所产生的气体在气泡动能与气泡膨胀的联合作用下被赶出“滞留区”,焊料立即润湿焊点,产生良好的焊接效果;由于气泡的连续作用,不润湿现象被大减少;再经过第二个层状波,对焊接部位进行修整,去除桥接和多余的焊料;三工艺参数1、胶粘剂2、导轨角导轨角即焊接时印制电路板的倾斜角,一般控制在3°~6°;3、传动速度传送带的速度一般控制在1~1.2m/min;4、预热温度预热温度为120~160℃,可根据印制电路板的单面、双面和多层的区别及表面贴装元器件散热效果等来调整,一般应控制在130~140℃;预热温度太高会使印制电路板翘曲;预热温度太低,会使助焊剂的活化性能降低,影响润湿性,焊点容易产生针孔等缺陷;5、焊接温度焊接温度同样也不宜太高或太低,一般应控制在240~260℃,250℃为最佳温度;其它工艺参数可参照一般波峰焊;§四.4质量保证措施一焊料的成分控制锡焊作业中常用63锡,即含锡63%,含铅37%的合金;焊料杂质允许范围杂质最高容限杂质超标时对焊点性能的影响铜Cu0.300焊料硬而脆,流动性差金Au0.200焊料呈颗粒状镉Cd0.005焊料疏松易碎锌Zn0.005焊料粗糙和颗粒状,起霜和多孔的树枝结构铝Al0.006焊料粘滞,超霜多孔锑Sb0.500焊料硬脆铁Fe0.020焊料熔点升高,流动性差砷As0.030小气孔,脆性增加铋Bi0.250熔点降低,变脆银Ag0.100失去自然光泽,出现白色颗粒状物镍Ni0.010起泡,形成硬的不溶解化合物在焊接过程中,除了因焊料长期处于高温和反复使用会产生氧化物外,还会因引线上的铜、金等熔融于焊料中,改变焊料的化学成分,影响焊接质量;因此,必须对焊料的化学成分进行定期化验;焊料杂质允许范围见上表;二焊料的防氧化为了减少焊料的氧化,可在锡面上覆盖一层有机物质防氧化剂;但是使用了防氧化剂后又会产生副作用,例如产生烟和异味等,并形成一定数量的胶状物,在泵力作用下回流到各个部位,焊接时就会夹杂到焊点中去;因此,许多场合趋向于不使用防氧化剂,规定焊接时起波峰;不焊接时停止起波峰;并坚持每天消除锡面氧化物1~2次,以达到锡面既有一层薄的氧化物,又不影响焊接质量;三对印制电路板的要求1、对一般印制电路板的要求1图案设计在印制电路板上进行图案设计时,应使焊盘的图形与元器件引线形状一致;双列直插集成电路的焊盘应选择椭圆形,使椭圆形焊盘长轴平行于焊接方向;2焊盘与孔径焊盘一般为φ1.27~3mm,孔径一般为φ0.6~1.2mm,金属化孔与引线之间的间隙为0.1~0.2mm,使焊接的渗透性良好;3特殊区域处理特殊区域的印制导线如电源线,大面积接地等,应采用网络形状,有利于减少热冲击,防止铜箔翘起;4在波峰焊接中,质量不好的金属化孔,孔壁粗糙或有缺损,镀层较薄,在焊接时容易积存气泡和影响焊料在孔内的浸透和润湿,尤其在潮热环境下,有缺欠的金属化孔容易吸潮,潮气受热后会不断在焊点上跑出并形成多孔性焊点或造成虚焊;因此,对金属化孔的质量应有严格要求和检查;一般金属化孔内壁的铜镀层厚为25~30um,单点孔电阻小于500uΩ等;储存时应注意防潮,波峰焊接前应进行烘干处理;5镀涂层对于金属镀层,以往采用浸银、镀银、浸金、镀金,以及镀锡铅合金等;目前广泛采用锡铅合金镀层热熔,在焊接时与焊料熔融一体,牢固地附着在焊盘上;2、对表面贴装印制电路板的要求表面贴装印制电路板组装件由于元器件安装密度高,印制导线的线距小可达0.23mm,散热问题十分突出,因此要求印制板材料的散热性好,热膨胀系数尽量与表面贴装元件器件基板的热膨胀系数相匹配;§四.5波峰焊常见缺陷及产生原因常见的一般波峰焊缺陷和原因见下表;一般波峰焊缺陷及原因分类缺陷表现产生原因助焊剂焊点桥接密度偏高被焊件氧化密度偏低,预热偏高漏焊喷涂不全面焊点质量差、润湿性差预热不充分,劣化,变质波峰部分未焊着波峰不平整焊点质量差波峰高度不够焊接温度焊点不光亮。
焊接技术之助焊剂 FLUX知识梳理
焊接技术之助焊剂FLUX知识梳理助焊剂是焊接过程中不可缺少的辅料,在波峰焊中助焊剂和合金焊料分开使用,而在再流焊中,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、元器件和印刷板的质量有关外,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除去焊接表面的氧化物。
②防止焊接时焊料和焊接表面的氧化。
③降低焊料的表面张力。
④有利于热量传递到焊接区。
一、特性为充分发挥助焊剂的作用,对助焊剂的性能提出了各种要求,主要有以下几方面:1.具有除表氧化物、防止再氧化、降低表面张力等特性,这是助剂必需具备的基本性能。
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,通常要求扩展率在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,焊点不易拉尖。
8.在常温下贮稳定。
二、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,并具良好的绝缘性、耐湿性,无毒性和长期稳定性,是不可多得的助焊材料。
目前在SMT中采用的大多是以松香为基体的活性助焊剂,通用的助焊剂还包括以下成分:1. 活性剂活性剂是为了提高助焊能力而在焊剂中加入的活性物质。
2. 成膜物质加入成膜物质,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。
3. 添加剂添加剂是为适应工艺和工艺环境而加入的具有特殊物理的化学性能的物质,常用的添加剂有:调节剂为调节助焊剂的酸性而加入的材料。
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。
缓蚀剂加入缓蚀剂能保护印制板和元器件引线,具有防潮、防霉、防腐蚀性,又保持了优良的可焊性。
光亮剂能使焊点发光阻燃剂为保证使用安全,提高抗燃性而加入的材料。
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(Flux)产品说明及技术要求
环保型、低VOC助焊剂 共同特点: 比重为1.0左右 对预热要求更高,实际板面温度一定要达到120-130摄氏度 焊后残余物极少,板面干净度高
6
环保型、低VOC助焊剂
WB 200
低VOC型助焊剂,VOC含量=1.5%
固体含量:3.5%
无色透明液体
J-STD-004分类:ORL0
无卤素
应用方式:喷雾
11
醇类溶剂型助焊剂 ---- 波峰焊用
免清洗 / 不含松香 = 板面残余物少,干净度好 GOLF 65C 固体含量:2.2% 无色透明液体 J-STD-004分类:ORL0 无卤素 应用方式:喷雾 / 发泡
12
醇类溶剂型助焊剂 ---- 波峰焊用
免清洗 / 含松香 = 可焊性好、但板面残余较多 GOLF 318 固体含量:5.0% 淡黄色液体 J-STD-004分类:ROL0 无卤素 应用方式:喷雾 / 发泡 / 主要用于无铅产品
15
醇类溶剂型助焊剂 ---- 波峰焊用
免清洗 / 含松香 = 可焊性好、但板面残余较多 GOLF 703-RF-7G (重点推荐) 固体含量:5.0% 淡黄色液体 J-STD-004分类:ROL0 无卤素 应用方式:喷雾 / 发泡 / 主要用于无铅产品 与GOLF 703-RF配方体系一致,但固含- 引线/管脚上锡用
免清洗 / 含松香 GOLF 88A 固体含量:13% 淡黄色液体 J-STD-004分类:ROL1 极高的固体含量特别适用于变压器类产品的管脚上锡
22
醇类溶剂型助焊剂 ---- 引线/管脚上锡用
免清洗 / 含松香 GOLF 933 固体含量:13.5% 淡黄色液体 J-STD-004分类:ROL0 无卤素 极高的固体含量特别适用于变压器类产品的管脚上锡
助焊剂三类
助焊剂三类助焊剂是一种常见的焊接辅助材料,用于提高焊接质量和效率。
根据其成分和用途的不同,助焊剂可以分为三类:焊剂剂型、焊剂成分型和焊剂用途型。
一、焊剂剂型1. 固体焊剂剂型固体焊剂剂型通常以粉末或丸剂形式存在。
这类焊剂通常用于焊接过程中低温或高温区域的保护,以减少环境氧气对熔池的影响。
具体应用包括降低氧化金属界面的表面张力,改善润湿性以实现更好的焊接质量。
2. 液体焊剂剂型液体焊剂剂型以溶液或浆料形式存在,常见的有酒精溶液和胶状焊剂。
它们主要用于清洁焊接接头表面,以去除表面氧化物和杂质,提高焊接表面活性和润湿性。
液体焊剂还可以增加焊接接头的传热效率,促进熔池的流动和形成。
3. 气体焊剂剂型气体焊剂剂型通常以气体形式存在,常用的气体焊剂有惰性气体(如氩气)和活性气体(如氧气)。
惰性气体主要用于保护焊接区域,防止熔池与氧气反应产生氧化物,同时减少杂质的进入。
活性气体则可用于增加氧化焊剂的活性,促进熔池和钎焊融合。
二、焊剂成分型1. 酸性焊剂酸性焊剂主要由氯化物和酸性氧化物组成,其特点是腐蚀性较强。
酸性焊剂适用于铜、铸铁等焊接材料,能够起到清除氧化层和杂质的作用,提高焊接质量。
2. 碱性焊剂碱性焊剂通常由氟化物和碱性氧化物组成,具有较强的腐蚀性。
碱性焊剂适用于不锈钢、铬合金等材料的焊接,能够起到清洁表面和增加润湿性的作用,提高焊接效果。
3. 中性焊剂中性焊剂的成分与酸性焊剂和碱性焊剂相比,更加中性,腐蚀性较小。
中性焊剂适用于铝合金等材料的焊接,能够提供较好的润湿性和涂覆性,同时减少焊接气泡和氢气损失。
三、焊剂用途型1. 清洁型焊剂清洁型焊剂主要用于清除焊接接头表面的氧化层和杂质,以提高焊点间的润湿性和连接强度。
这种焊剂适用于各种材料的焊接,特别是对氧化性较强的金属焊接效果更佳。
2. 保护型焊剂保护型焊剂主要用于保护焊接区域,防止氧气进入焊接过程中的熔池,减少氧化反应和杂质的产生。
这种焊剂适用于对氧气敏感的材料和高温焊接过程。
助焊剂的主要种类
助焊剂的主要种类助焊剂是一种在焊接过程中使用的辅助材料,可以改善焊接的质量和效率。
主要有以下几种主要种类的助焊剂:1.酒精助焊剂:酒精助焊剂是一种常用的助焊剂,基本成分是酒精和助焊剂活性成分的混合物。
它具有良好的润湿性,能够帮助焊料均匀地分散在焊接表面上,提高焊接接触度和焊接质量。
酒精助焊剂干燥后,留下一层助熔剂,在焊接过程中可以起到保护和防氧化的作用。
2.焊剂棒:焊剂棒是一种包含焊剂的细棒,其中焊剂的成分可以根据需要进行调整。
焊剂棒通常用于手工焊接和修补工作中,可以方便地携带和应用。
焊剂棒的助焊剂成分可以有多种选择,常见的有活性剂、氯化亚砜和氯化焦砷等,可以根据不同焊接需求选择适合的焊剂棒。
3.粉末状助焊剂:粉末状助焊剂一般由活性化合物和载体组成。
它具有高效的助焊作用,可以提高焊接质量和效率。
粉末状助焊剂在使用前需要先与溶剂进行混合,然后喷涂在焊接表面上,通过热源使其融化和活化,起到助焊的作用。
粉末状助焊剂通常用于大规模焊接和自动化焊接过程中。
4.焊膏:焊膏是一种含有助焊剂的胶状物质,主要由活性剂、溶剂和胶体组成。
它具有良好的粘附性和润湿性,可以方便地应用在焊接表面上。
焊膏广泛应用于电子元器件的手工焊接和维修工作中,可以提高焊接接触度,减少焊接瑕疵,并保护焊缝处的电子元器件。
5.液状助焊剂:液状助焊剂是一种含有助焊剂的液体,可以直接使用在焊接表面上。
它具有良好的润湿性和附着性,可以提高焊接的质量和稳定性。
液状助焊剂通常包括酒精助焊剂、活性助焊剂和氯化亚砜等,可以根据焊接需求选择合适的液状助焊剂。
总结起来,助焊剂的主要种类包括酒精助焊剂、焊剂棒、粉末状助焊剂、焊膏和液状助焊剂等。
每种助焊剂都有其特殊的性质和应用场景,可以根据实际需要选择合适的助焊剂。
助焊剂挥发的温度条件
助焊剂挥发的温度条件助焊剂是一种在焊接过程中起到辅助作用的物质,能够降低焊接表面的氧化层、清除焊接表面的污染物,提高焊接接头的质量。
而助焊剂挥发的温度条件是指助焊剂开始分解和蒸发的温度范围。
在焊接过程中,助焊剂挥发的温度条件对焊接质量和操作过程都有重要的影响。
通常情况下,助焊剂挥发的温度条件可以根据不同类型的助焊剂进行分类。
以下是一些常见助焊剂的挥发温度范围和相关参考内容。
1. 酒精类助焊剂:酒精类助焊剂的挥发温度范围一般在80℃至150℃之间。
这类助焊剂常用于电子焊接领域,能够有效降低焊接温度,减少焊接过程中的氧化反应。
常见酒精类助焊剂有酒精、丙酮等。
这些助焊剂常以液体形式使用,在焊接后需要进行清洗以去除残留的助焊剂。
2. 氯化剂:氯化剂的挥发温度范围一般在180℃至250℃之间。
这类助焊剂常用于金属焊接领域,可以有效提高焊点的润湿性,使焊接表面的金属能够更好地融合。
常见的氯化剂有氯化亚锡、氯化亚铜等。
3. 钎剂:钎剂是一种用于钎焊的助焊剂,其挥发温度范围因钎剂的成分和用途而有所差异。
一般来说,钎剂的挥发温度范围在200℃至500℃之间。
钎剂能够增强焊点的润湿性,促进焊料的熔化和扩散,提高钎焊接头的强度和密封性。
此外,还有一些特殊用途的助焊剂,如氟化剂、碳化剂等。
它们的挥发温度条件根据不同的成分和用途而有所差异。
最后,需要注意的是,在使用助焊剂时应严格按照助焊剂的使用说明进行操作。
在焊接过程中,助焊剂的挥发温度条件对焊接接头的质量和操作过程都有重要的影响。
因此,合理选择助焊剂,掌握其挥发温度条件,能够有效提高焊接质量和操作效率。
助焊剂三类
助焊剂三类一、前言助焊剂是电子制造过程中必不可少的材料之一,它在焊接过程中起到了很重要的作用。
本篇文章将介绍助焊剂的三类以及它们的特点和应用。
二、助焊剂的分类根据化学成分和使用方法,助焊剂可以分为三类:酸性助焊剂、无铅助焊剂和活性助焊剂。
1. 酸性助焊剂酸性助焊剂是最早被使用的一种助焊剂,主要成分为有机酸和无机酸。
这种类型的助焊剂在高温下能够产生氧化还原反应,起到清洁金属表面和去除氧化层的作用。
但是由于其强酸性,容易腐蚀金属导致电路板老化,因此现在已经逐渐被淘汰。
2. 无铅助焊剂随着环保意识的提高,无铅助焊剂逐渐成为主流。
它主要由锡、银、铜等金属组成,并添加少量活性物质。
相比于酸性助焊剂,无铅助焊剂具有更好的环保性能和焊接可靠性。
但是由于其熔点较高,需要更高的焊接温度,容易引起电路板变形和组件损坏。
3. 活性助焊剂活性助焊剂是一种新型的助焊剂,它主要由活性物质和溶剂组成。
这种类型的助焊剂在熔化后会产生氧化还原反应,能够有效清洁金属表面并形成良好的润湿性。
相比于无铅助焊剂,活性助焊剂具有更低的熔点、更好的润湿性和环保性能。
但是由于其对金属腐蚀性较强,在使用过程中需要注意控制使用量。
三、不同类型助焊剂的应用1. 酸性助焊剂酸性助焊剂现在已经很少使用了,主要用于一些低端产品或老旧设备维修中。
2. 无铅助焊剂无铅助焊剂广泛应用于电子制造行业中。
它适用于各种封装形式的元器件(如QFP、BGA等)和各种基板(如FR-4、金属基板等),并且具有良好的焊接可靠性。
但是需要注意的是,由于其熔点较高,需要控制好焊接温度和时间,以免造成电路板变形和组件损坏。
3. 活性助焊剂活性助焊剂在一些高端产品中得到了广泛应用。
它适用于各种封装形式的元器件和各种基板,并且具有更好的润湿性和环保性能。
但是由于其对金属腐蚀性较强,在使用过程中需要控制好使用量。
四、结语助焊剂作为电子制造过程中必不可少的材料之一,不同类型的助焊剂具有不同的特点和应用范围。
助焊剂(氯化锌理化性质)
助焊剂1.助焊剂的特性:助焊剂是SMT焊接过程中不可缺少的辅料.在波峰焊中,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,焊点不易拉尖.(8).在常温下贮存稳定.2.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,并具有良好的绝缘性.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.由于松香随着品种.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以下成分:活性剂.成膜物质.添加剂和溶剂等.a.活性剂: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,如有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.b.成膜物质: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. c.添加剂:添加剂是为适应工艺和环境而加入的具有特殊物理和化学性能的物质.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可抑制氧化锌生成.(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,有机酸及其金属盐类,如氯化锌.氯化锡.滑石.硬脂酸铜.钙等.一般加入量约5%.(3).缓蚀剂:加入缓蚀剂能保护印制板和元器件引线,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,一般加入量约为1%.(5).阻燃剂:为保证使用安全,提高抗燃性而加入的材料.d.溶剂: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剂里,使之成为均相溶液.大多采用异丙醇和乙醇作为溶剂.特性:(1).对助焊剂中各种固体成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.3.助焊剂的分类:(1).按状态分有液态.糊状和固态三类.(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无活化.低活化.适度活化.全活化和高度活化五类.氯化锌基本概况中文名称:氯化锌英文名称:Zinc ChlorideCAS号:7646-85-7 分子式:ZnCl2氯化锌是无机盐工业的重要产品之一,它应用范围极广.氯化锌物理化学性质表1.1 氯化锌的主要理化性质外观白色六方晶系粒状结晶或粉末分子量136.295 相对密度2.91(25/4℃)熔点283℃沸点732℃微波照射升温速率1.39k/s氯化锌易溶于水,溶于甲醇、乙醇、甘油、丙酮、乙醚,不溶于液氨。
助焊剂的分类
助焊剂的分类
助焊剂的分类;
一、无机助焊剂:
有机助焊剂化学作用强、有严重的腐蚀性,不适用于电子产品的焊接。
二、有机助焊剂:
焊接能力介于无机助焊剂与树脂系列助焊剂之间,它腐蚀性不强(它的残留物可以被焊接物上保留一段时间上而没有严重腐蚀),它属于酸性、水溶性焊剂。
含有有机酸的水溶性焊剂以乳酸、柠檬酸为基础,适用于电子产品的装联;但不适用于焊接于SMD元件上,因为松香助焊剂的粘稠性,不可以起到贴片元件的定位作用。
三、树脂系列助焊剂:
在电子作品焊接使用比例最大的是树脂型助焊剂,由天它只能溶解于有机溶液剂。
故有称为有机溶液助剂,其主要成分的松香。
松香固态时呈非活性,只有液态时才呈活性,其溶点为127度活性可以持续到315度。
且它的焊接残留物不存在腐蚀问题,广泛用于成子设备的焊接中。
助焊剂的作用:
助焊剂通常以松香为主要成分的混合物,是保证焊接顺利进行的助材料。
主要作用是清除元件与PCB板的氧化物,使金属表面达到必要的清洁度,防上焊接表面再次氧化。
洗助焊为有机溶剂,松香树脂及衍生物、合成树脂表面活性剂、有机酸活化剂、防腐蚀剂、助焊剂、、成膜剂,简单说各各成分溶解在各体液体中形成均匀透时的混合液体,其中所主比例不同,所起到的作用不同。
助焊剂介绍
H0
铜镜 无穿
通过
0.0% 较重腐
清洗
透性
蚀
H1
面积> 不通 50% 过
>2.0
18
助焊剂活性度分类
耐蚀试验Corosion Resistcmce Tests
助焊剂 铜镜试验
类
Copper Mirror
别
铬酸银试验
腐蚀试验
Silven Chromate Corrosion
PC-TM-650 2.3.3.2
PC-TM-650 2.3.3.3
PC-TM-650 2.6.1
铜镜不允许出现 对Class1及
不可出现腐蚀,
被除去的迹象
Class2而言,
如周围有蓝/
(白色背景不
其卤化物须低
绿色边缘出现,
L
可出现)
于0.5%(指固 形物而言)对
则其FLUX需通 过铬酸银试验
Class3而言必
须通过铬酸银
试验
允许部份或全部 卤化物应低于2% 铜镜试验发生腐
6
焊接曲线
7
助焊剂的涂布方式
▪ 助焊剂对被焊表面的涂布方法有传统波焊中的泡沫式,喷 头喷雾式,滚筒喷雾式及表面沾浸式的涂布方法。
8
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。 ▪ 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
(1,1,1-三氯乙烷) ▪ Bromomethane(CH3Br)溴代甲烷 ▪ Hydrobromofluorocarbon (HBFC)
助焊剂的分类
五、助焊剂的分类(一)、国际较通用的主要分类方法:(二)、目前国内对焊剂的几种分类:1、参照中华人民共和国国家标准《软钎焊用钎剂Soldering fluxes》(GB/T15829.1~15829.4-1995)之相关规定中“GB/T15829.1-1995”对软钎焊用钎剂的分类及代码规定如下:在“GB/T15829.2-1995”中参照了QQ-S-571E的相关标准,对树脂类钎剂的型号表示方法进行了以下规定:“根据需要,可以在钎剂型号后面用间隔符号‘—’隔开,将表示钎剂活性度的符号R(纯树脂基钎剂)、RMA (中等活性的脂基钎剂)、RA(活性树脂钎剂)标注于后”。
2、本人根据助焊剂的发展历程,结合目前市场上客户的使用习惯以及助焊剂的用途等,对助焊剂进行了以下分类:(1)、松香型助焊剂此类助焊剂为传统型助焊剂,相对来讲含有较多的松香或树脂,因此固含量较高,多在15~20%或以上,一般松香型焊剂含有少量卤素,所以可焊性较强,能够适用于多种板材,焊完后的焊接面会有一层极薄的保护膜,从而保护焊点不被氧化,不被潮汽侵蚀。
松香型焊剂发展到上世纪90年代中期,有许多使用松香型助焊剂的客户,开始注意到焊后残留的问题,为了达到较好的光洁效果,不少客户采取了焊后清洗的办法,对此不少专家认为这种“用松香型焊剂焊接,焊后再进行清洗的工艺”是目前最为可靠的一种焊接方式。
但是,焊后清洗工序的增加造成了生产成本的上升,很快就成为困扰客户的一个问题,因此,一种新型的松香型焊剂应运而生,这种焊剂同样含有松香,但松香含量不是很多,焊后可不清洗,这就是我们在以下要谈的“免清洗低固态助焊剂”。
结合以上所述,我们可以发现其实在松香型焊剂中,大致讲来也可以分为“松香不清洗型、松香清洗型和松香免清洗型”这样三种。
(2)、免清洗低固态助焊剂此类助焊剂是直接从松香型焊剂演变而来的,它充当了从“松香型助焊剂”到“免清洗无残留助焊剂”发展过程中过渡者的角色;它们含有松香或树脂,但含量不多,一般固含量在8~10%或以下,多数含少量卤素也有的不含卤素,卤素含量基本要求控制在0.2%以下,焊接性能基本可达到普通松香型的效果,但焊后板面较为清洁,可清洗也可不清洗;相对来讲此类焊剂的“可焊性能”及“可靠性”要比“免清洗无残留助焊剂”强一些,相比松香型焊剂又稍弱一些,但焊后的可靠性一般能满足客户的要求。
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助焊剂分类
Flux Classification 助焊剂可分成高腐蚀性...中腐蚀性...和无腐蚀性的,可是,任何的助焊剂种类中都有不同级别的腐蚀性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Z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%) L0 B Rosin RO Low(<0.5%) L1 C Rosin RO Moderate(0%) M0 D Rosin RO Moderate(0.5%~2.0%) M1 E Rosin RO High(0%) H0 F Rosin RO High(>2.0%) H1 G Rosin RE Low(0%) L0 H Rosin RE Low(<0.5%) L1 I Rosin RE Moderate(0%) M0 J Rosin RE Moderate(0.5~2.0%) M1 K Rosin RE High(0%) H0 L Rosin RE High(>2.0%) H1 M Organic OA Low(0%) L0 N Organic OA Low(<0.5%) L1 P Organic OA Moderate(0%) M0 Q Organic OA Moderate(0.5~2.0%) M1 R Organic OA High(0%) H0 S Organic OA High(>2.0%) H1 T Inorganic IN Low(0%) L0 U Inorganic IN Low(<0.5%) L1 V Inorganic IN Moderate(0%) M0 W Inorganic IN Moderate(0.5~2.0%) M1 X Inorganic IN High(0%) H0 Y 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。
例如,助焊剂A的完整描述是天然松香或RO-H0,表示它是不含卤化物的天然松香助焊剂。
这类中的其它无卤化物助焊剂是RO-M0和RO-H0,但人们认为它们相对比RO-L0更活跃。
卤化物含量单独不是活性水平的指标,因为其它成分可能替代卤化物。
J-STD的分类描述助焊剂活性和助焊剂残留物的活性如下:L = 低或无助焊剂/助焊剂残留物活性M = 中性无助焊剂/助焊剂残留物活性H = 较高无助焊剂/助焊剂残留物活性
在每个分类中有三种助焊剂活性或腐蚀性水平:低、中、高。
在每一个这些次分类中,进一步的分级由数字0和1表示。
零表示不含卤化物,而1表示在低活性的助焊剂种类中小于0.5%的卤化物含量,在中等活性的助焊剂种类中0.5~2.0%的卤化物含量,在高活性的助焊剂种类中大于2.0%的卤化物含量。
有各种测试,如,铜镜、卤化物含量、腐蚀性、熔蚀的平衡与分散,这些助焊剂必须通过的测试,来分类到一个特定的类别(详情参阅J-STD-004)。
分类到L和M的助焊剂必须通过比H类更多的测试。
简单的说,L、M或H类的带0后缀的助焊剂必须比相同类的带1后缀的助焊剂通过更多的测试。
通常,助焊剂可分成高腐蚀性的(无机酸助焊剂)、腐蚀性的(OA)、中等腐蚀性的(基于天然松香的)和非腐蚀性的(免洗或低残留物助焊剂)。
可是,在任何助焊剂种类中,有不同等级的腐蚀性。
任何种类的高腐蚀性的无机酸助焊剂很少在电子工业中使用,而中等腐蚀性的助焊剂通常只使用在商业电子中。
中等腐蚀性的天然松香和人造松香助焊剂具有与OA助焊剂可比的活性,设计用于溶剂清洗,而OA助焊剂是用于水洗的。
可是,低残留物和免洗型的人造松香助焊剂具有的活性很低。
天然松香助焊剂也叫做R(Rosin),RMA(Rosin Mildly Activated)和RA(Rosin Activated)。
天然松香助焊剂可以用水洗或溶剂方法来清洗。
RA助焊剂很少在锡膏中使用。
用于回流焊接,除了天然松香,也可使用OA和免洗焊膏。
可是,对波峰焊接,RMA、RA、OA和免洗助焊剂都可使用。
不管使用的助焊剂类型,都必须提供工作所需的活性水平与板的清洁度要求之间的良好平衡。