助焊剂培训资料PPT课件
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焊锡原理
一、润湿
所谓焊接就是利用液态的“焊锡”润湿在基材上 而达到接合的效果，液态“焊锡”随着温度的 降低而凝固成接点。
1、焊接与胶合的不同 胶合是一种表面现象，当胶是潮湿状态时它可以
从原来的表面被擦掉。焊接是锡和金属之间形 成一金属化学键，锡的分子穿入基材表层金属 的分子结构，形成一坚固、完全金属的结构， 当其熔解时，也不可能完全从金属表面把它擦 掉，因其已变成基层的一部分。
4、毛细管作用
当电镀贯穿孔的印刷线路板经过波峰锡炉时， 就是毛细管作用的力量将锡贯满此孔，并在 印刷线路板上面形成所谓的“焊锡带”，它 并不完全是锡波的压力将锡推进孔中的。
5、表面张力
与润湿相辅相成的，润湿角度大，表面张力 大；润湿角度小，表面张力小。锡表面和铜 板之间的角度称为润湿角度，它是检验焊点 的一个基楚。
PbO+2HCl→PbCl2+H2O
PbCO3+2HCl←PbCl2+H2O+CO2
助焊剂的认识
一、助焊剂的作用机理
助焊剂（FLUX）是拉丁文“流动”的意思。 其物理化学作用是：辅助热传导，去除金 属表面和焊料本身的氧化物或其他油、脂 之类的污染物，然后浸润被焊接的金属表 面并保护金属表面不再受氧化和减少熔融 焊料的表面张力，促进焊料的扩展和流动， 提高焊接质量。
二、焊点
1、金属间化合物的形成 焊C锡u和6S铜n5的)称表作面金层属形间成化新合的物化，合它物是（焊C锡u3润Sn湿、
铜板时所形成的，同时也表示润湿已发生。 2、焊点龟裂 金属间化合物比焊锡或铜要脆点，如果此金
属间化合物太厚的话，焊点受到热或机械性 的应力下，便会产生焊点龟裂。
3、电镀贯穿孔印刷线路板
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，助焊剂的主要功能是去 除氧化物，通常在某一温度下效果较佳，例 如RA的助焊剂，除非温度达到某一程度，氯 离子不会解析出来清理氧化物，如温度是一 定的，反应时间则依氧化物的厚度而定。当 温度过高时，亦可能降低其活性，如松香在 超过315℃时，几乎无任何反应。如果无法避免高
2、润湿和无润湿
水滴在涂有油脂的板上形成一圆珠形水滴，此 现象称为无润湿。若把水滴在一清洁的板上， 则水珠散开形成一薄层，此现象称为润湿现象。
3、清洁
当锡表面和金属表面很干净时，锡会润湿金属 表面，但其润湿要求的程度很高，因为焊锡和 金属之间必须是紧密的连接，否则它们之间会 立刻形成一很薄的氧化层，不幸的是几乎所有 的金属在曝露于空气中时都会立刻氧化，此氧 化层将妨碍金属表面锡对其的润湿作用。
助焊剂与氧化物的化学反应有几种：
一是相互起化学作用形成第三种物质，二是氧化物直接被剥 离，三是上述二种反应并存。
松香助焊剂去除氧化层是第一种反应，松香主要成份松香酸 和异构双萜酸，当助焊剂加热后与氧化铜反应，形成铜松香， 呈绿色透明状物质，易溶入未反应的松香一起被清除，即使 有残留也不腐蚀金属表面；
2、表面活化剂：介面活性剂、腐蚀抑制剂等非 离子类化合物，主要降低表面张力、提高发 泡性能等。
3、有机载体：树脂、高沸点溶剂等，防止再氧 化功能。
4、溶剂：醇类、酯类有机溶剂，主要溶解各组 分、清洗污染物和调节比重等。
四、助焊剂的化学特性
1、化学活性 几乎所有的金属曝露于空气中都会生成氧化层，
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，才可与焊 料进行接合。
四、助焊剂的运作
一个锡球放在一铜板上的松香助焊剂表层上， 铜板是放在一加热板上，电源打开，当助焊 剂加热后，它变为活性化，然后开始去除铜 板上的氧化物和预防任何氧化物的再形成， 焊锡马上润湿铜板和开始流动，并在重力下 继续向外流动，在到表面张力和润湿力平衡 时为止，具有小的润湿角度和薄的羽毛状边 缘。当铜板上的助焊剂加热后锡球会流遍铜 板，有时候同量的焊锡流过的区域面积大小 也当做助焊剂活性的测量方式。
助焊剂的选择
工程人员所挑选的助焊剂不但要配合工程的需要，同 时也要注意到避免不良后果及副作用的产生。以下 是选择助焊剂时所应考虑的要点：
温时，可将预热时间延长，使其充分发挥活性后再 过锡。
4、润湿能力
为了能清理基材表面的氧化层，助焊剂要能对 基层金属有很好的润湿能力，同时亦应对焊 锡有很好的润湿能力以取代空气，降低其表 面张力，增加其扩散性。
5、Fra Baidu bibliotek散率
助焊剂在焊接过程中应有帮助扩散的能力，扩 散与润湿都是帮助焊点的角度改变，通常 “扩散率”可用来作为助焊剂强弱的指标。
毛细管作用吸食而上，填满电镀贯穿孔，并流 到零件面的焊垫上且有羽毛状的边缘，其润湿 角度很小，如果没有以上所说的情形，则此焊 点是不良的。
4、热
焊锡的流动而润湿上部并形成焊锡带，焊锡的 流动是随热的流动而通过贯穿孔。
5、焊点表面清洁度和腐蚀
焊点表面与空气接触后，形成氧化层，并形 成一薄层保护焊点不再受氧化。如果有氯离 子存在时，则不同，其会有腐蚀焊点、损坏 接点强度、漏电等不良现象，若空气中湿度 大时此现象更明显。
氧化铜+松香127—315℃ 铜松香
氧化物与氢气的反应是第二种反应，在高温下氢与氧反应成 水，减少氧化物，这种方式常用在半导体零件的焊接。
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 之被使用除了除氧化物的功能外， 还有其他功能。
2、热稳定性
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级纯松香在280℃左右分解）。
二、助焊剂的功能
助焊剂的作用除了拉丁文中帮助流动的功能 外，其主要有以下四大功能：
1、有助于热量传递，去除氧化膜及污染物； 2、预热时，保护清洁后的铜面和零件脚不再
受氧化； 3、降低焊锡的表面张力，增加其扩散能力； 4、焊接的瞬间，可以被熔融的焊锡取代，完
成焊接。
三、助焊剂的组成
1、活性剂：无机酸及其卤化物、有机酸及其卤 化物、胺类等，主要用于清除氧化膜。
一、润湿
所谓焊接就是利用液态的“焊锡”润湿在基材上 而达到接合的效果，液态“焊锡”随着温度的 降低而凝固成接点。
1、焊接与胶合的不同 胶合是一种表面现象，当胶是潮湿状态时它可以
从原来的表面被擦掉。焊接是锡和金属之间形 成一金属化学键，锡的分子穿入基材表层金属 的分子结构，形成一坚固、完全金属的结构， 当其熔解时，也不可能完全从金属表面把它擦 掉，因其已变成基层的一部分。
4、毛细管作用
当电镀贯穿孔的印刷线路板经过波峰锡炉时， 就是毛细管作用的力量将锡贯满此孔，并在 印刷线路板上面形成所谓的“焊锡带”，它 并不完全是锡波的压力将锡推进孔中的。
5、表面张力
与润湿相辅相成的，润湿角度大，表面张力 大；润湿角度小，表面张力小。锡表面和铜 板之间的角度称为润湿角度，它是检验焊点 的一个基楚。
PbO+2HCl→PbCl2+H2O
PbCO3+2HCl←PbCl2+H2O+CO2
助焊剂的认识
一、助焊剂的作用机理
助焊剂（FLUX）是拉丁文“流动”的意思。 其物理化学作用是：辅助热传导，去除金 属表面和焊料本身的氧化物或其他油、脂 之类的污染物，然后浸润被焊接的金属表 面并保护金属表面不再受氧化和减少熔融 焊料的表面张力，促进焊料的扩展和流动， 提高焊接质量。
二、焊点
1、金属间化合物的形成 焊C锡u和6S铜n5的)称表作面金层属形间成化新合的物化，合它物是（焊C锡u3润Sn湿、
铜板时所形成的，同时也表示润湿已发生。 2、焊点龟裂 金属间化合物比焊锡或铜要脆点，如果此金
属间化合物太厚的话，焊点受到热或机械性 的应力下，便会产生焊点龟裂。
3、电镀贯穿孔印刷线路板
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，助焊剂的主要功能是去 除氧化物，通常在某一温度下效果较佳，例 如RA的助焊剂，除非温度达到某一程度，氯 离子不会解析出来清理氧化物，如温度是一 定的，反应时间则依氧化物的厚度而定。当 温度过高时，亦可能降低其活性，如松香在 超过315℃时，几乎无任何反应。如果无法避免高
2、润湿和无润湿
水滴在涂有油脂的板上形成一圆珠形水滴，此 现象称为无润湿。若把水滴在一清洁的板上， 则水珠散开形成一薄层，此现象称为润湿现象。
3、清洁
当锡表面和金属表面很干净时，锡会润湿金属 表面，但其润湿要求的程度很高，因为焊锡和 金属之间必须是紧密的连接，否则它们之间会 立刻形成一很薄的氧化层，不幸的是几乎所有 的金属在曝露于空气中时都会立刻氧化，此氧 化层将妨碍金属表面锡对其的润湿作用。
助焊剂与氧化物的化学反应有几种：
一是相互起化学作用形成第三种物质，二是氧化物直接被剥 离，三是上述二种反应并存。
松香助焊剂去除氧化层是第一种反应，松香主要成份松香酸 和异构双萜酸，当助焊剂加热后与氧化铜反应，形成铜松香， 呈绿色透明状物质，易溶入未反应的松香一起被清除，即使 有残留也不腐蚀金属表面；
2、表面活化剂：介面活性剂、腐蚀抑制剂等非 离子类化合物，主要降低表面张力、提高发 泡性能等。
3、有机载体：树脂、高沸点溶剂等，防止再氧 化功能。
4、溶剂：醇类、酯类有机溶剂，主要溶解各组 分、清洗污染物和调节比重等。
四、助焊剂的化学特性
1、化学活性 几乎所有的金属曝露于空气中都会生成氧化层，
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，才可与焊 料进行接合。
四、助焊剂的运作
一个锡球放在一铜板上的松香助焊剂表层上， 铜板是放在一加热板上，电源打开，当助焊 剂加热后，它变为活性化，然后开始去除铜 板上的氧化物和预防任何氧化物的再形成， 焊锡马上润湿铜板和开始流动，并在重力下 继续向外流动，在到表面张力和润湿力平衡 时为止，具有小的润湿角度和薄的羽毛状边 缘。当铜板上的助焊剂加热后锡球会流遍铜 板，有时候同量的焊锡流过的区域面积大小 也当做助焊剂活性的测量方式。
助焊剂的选择
工程人员所挑选的助焊剂不但要配合工程的需要，同 时也要注意到避免不良后果及副作用的产生。以下 是选择助焊剂时所应考虑的要点：
温时，可将预热时间延长，使其充分发挥活性后再 过锡。
4、润湿能力
为了能清理基材表面的氧化层，助焊剂要能对 基层金属有很好的润湿能力，同时亦应对焊 锡有很好的润湿能力以取代空气，降低其表 面张力，增加其扩散性。
5、Fra Baidu bibliotek散率
助焊剂在焊接过程中应有帮助扩散的能力，扩 散与润湿都是帮助焊点的角度改变，通常 “扩散率”可用来作为助焊剂强弱的指标。
毛细管作用吸食而上，填满电镀贯穿孔，并流 到零件面的焊垫上且有羽毛状的边缘，其润湿 角度很小，如果没有以上所说的情形，则此焊 点是不良的。
4、热
焊锡的流动而润湿上部并形成焊锡带，焊锡的 流动是随热的流动而通过贯穿孔。
5、焊点表面清洁度和腐蚀
焊点表面与空气接触后，形成氧化层，并形 成一薄层保护焊点不再受氧化。如果有氯离 子存在时，则不同，其会有腐蚀焊点、损坏 接点强度、漏电等不良现象，若空气中湿度 大时此现象更明显。
氧化铜+松香127—315℃ 铜松香
氧化物与氢气的反应是第二种反应，在高温下氢与氧反应成 水，减少氧化物，这种方式常用在半导体零件的焊接。
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 之被使用除了除氧化物的功能外， 还有其他功能。
2、热稳定性
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级纯松香在280℃左右分解）。
二、助焊剂的功能
助焊剂的作用除了拉丁文中帮助流动的功能 外，其主要有以下四大功能：
1、有助于热量传递，去除氧化膜及污染物； 2、预热时，保护清洁后的铜面和零件脚不再
受氧化； 3、降低焊锡的表面张力，增加其扩散能力； 4、焊接的瞬间，可以被熔融的焊锡取代，完
成焊接。
三、助焊剂的组成
1、活性剂：无机酸及其卤化物、有机酸及其卤 化物、胺类等，主要用于清除氧化膜。