助焊劑的介(jiè)紹和案国货❌精品产品推荐视频㊙️例分(fen)享
上傳時間(jian):2014-5-10 15:50:42 作者:昊瑞電(dian)子
助焊劑(jì)的介紹和波(bō)峰焊焊接理(lǐ)論
金屬同空(kong)氣接觸以後(hou),表面就會生(shēng)成一層氧化(huà)膜。溫度越高(gao),氧化越厲害(hài)。這層氧化膜(mó)會阻止液态(tài)
焊錫(xi)對金屬的浸(jìn)潤作用,好像(xiàng)玻璃粘上油(yóu)就會使水❤️不(bu)能潤🔞濕一樣(yàng)。助焊劑就是(shì)用于清除氧(yang)化膜,保
證焊錫浸(jin)潤的一種化(huà)學劑。 FLUX這個字(zi)是來自拉丁(dīng)文,是“流動”的(de)意思
助焊劑的(de)作用:
1.除氧化膜。其(qi)實質是助焊(han)劑中的酸類(lèi)同氧化物發(fā)生還原反🐉應(yīng)✉️,從而除去氧(yang)化膜。反應後(hòu)的生成物
變成懸(xuan)浮的渣,漂浮(fú)在焊料表面(miàn)。
2.防止(zhi)氧化。液态的(de)焊錫和加熱(rè)的焊件金屬(shǔ)都容易⛱️與空(kōng)氣中的氧接(jie)觸而氧化。助(zhù)焊劑溶化後(hou),形成
漂浮在焊料(liào)表面的隔離(li)層,防止了焊(han)接面的氧化(hua)。
3.減小(xiao)表面張力。增(zeng)加焊錫的流(liú)動性,有助于(yu)焊錫的潤♊濕(shi)。
4.使焊(hàn)點美觀。
對助焊(hàn)劑的要求
對助焊劑(jì)的要求:
1. 熔點應低(di)于焊料。
2. 表面張力(lì),粘度,比重小(xiao)于焊料。
3. 殘渣容易(yì)清除或者不(bu)需去除。
4. 不能腐蝕(shí)母材
5. 不産生有害(hai)氣體和刺激(jī)性味道。
助焊劑(jì)的最主要的(de)任務是除去(qu)金屬氧化物(wù)。助焊劑反應(ying)的最💃通常的(de)類型是酸基(jī)反應。
在
助焊劑和(he)金屬氧化物(wu)之間的反應(ying)可由下面簡(jiǎn)單的方🛀程式(shi)舉例說明
1.
1.酸基反應
助焊劑(ji)的組成
1
。成膜(mo)劑
保護劑(ji)覆蓋在焊接(jiē)部位,在焊接(jiē)過程中起防(fang)止氧化✔️作用(yong)的物質,焊接(jie)完成後,能形(xíng)成一層
保護膜。常(chang)用松香用保(bao)護劑,也可以(yi)添加少量的(de)高分子成膜(mó)物質。
2
。活化(huà)劑
焊劑去(qù)除氧化物的(de)能力主要依(yi)靠有機酸對(dui)氧化💞物的溶(róng)解作用,這種(zhong)作用由活化(huà)劑完成。活
化劑一般選(xuǎn)用具有一定(dìng)熱穩定性的(de)有機酸。
3
。擴(kuò)散劑(表面活(huo)性劑)
擴散(sàn)劑可以改善(shan)焊劑的流動(dong)性和潤濕性(xing),其作用是降(jiang)低焊劑的表(biǎo)面張力,并引(yǐn)導焊料向四(si)
周擴(kuò)散,從面形成(cheng)光滑的焊點(diǎn),還能促進毛(máo)細管作用而(er)使💯助焊👉劑滲(shen)透至鍍穿孔(kong)裏
爲了簡(jiǎn)單地顯示出(chū)表面張力對(dui)于液态助焊(han)劑在綠油上(shàng)擴散的影響(xiǎng),各滴一滴去(qù)離子水及
99.9%
異丙醇(chún)(
IPA
)至沒有線(xian)路
/
零件的(de)綠油上,去離(lí)子水的表面(miàn)張力是
73 dynes/cm
,
而
IPA
則(ze)爲
22-23dynes/cm
。
一滴(dī)去離子水在(zài)
PCB-
球形
助焊劑(jì)的主要參數(shù)
不同配(pei)方的助焊劑(ji)的特性
助焊劑殘(cán)留的電性化(huà)學活性決定(dìng)是否水洗或(huò)免☔洗。
助焊劑被(bei)定爲
“
水洗(xi)
”
是較腐蝕(shí)的,在焊後必(bì)需經清洗去(qu)除殘留。很多(duo)水洗🐕助焊劑(jì)含有鹵素及(jí)強力有
機酸。這(zhè)些活化劑在(zài)室溫中仍是(shì)高活性及不(bu)能完全在焊(hàn)接過程中去(qu)除。
如果它們在(zai)焊後遺留在(zài)闆上
,會不斷與(yǔ)金屬發生反(fǎn)應,造成電路(lu)失效。
助焊劑研(yán)發者在免洗(xǐ)焊劑材料的(de)選擇較爲受(shòu)限制,不像水(shuǐ)洗的可選較(jiao)強,有效的活(huo)化成份。水洗(xi)助
焊劑明顯的(de)缺點是增加(jia)成本去清洗(xǐ),并且如清洗(xǐ)得不完全,可(kě)靠性問題會(huì)産生。
免洗助焊(han)劑減少制程(chéng)步驟而降低(di)成本,其活性(xìng)則受焊後☀️可(ke)靠性要求所(suo)限制。它們必(bi)須設計至可(ke)以在
波峰焊接(jie)制程中完全(quán)活化,使其殘(cán)留變得符合(hé)電氣要求。由(you)于它被設計(jì)爲在焊接過(guò)程中完全活(huo)化,
過程太短會(hui)不能使殘留(liú)變得低活性(xìng),但太長則在(zài)接觸波🥰烽前(qián)耗損太多活(huo)化劑,造成不(bu)良焊點。相對(duì)
水(shui)洗産品,免洗(xǐ)助焊劑需的(de)活性不能太(tài)強,所以其制(zhi)程窗口會變(biàn)窄。
美(měi)國環保局
(EPA)
提供測試
VOC
含量的方法(fǎ)。符合
VOC Free
的标(biāo)準是産品含(hán)
VOC
量少于
1%
。雖
然沒有全球(qiú)統一的低
VOC
含量标準,一(yī)般認爲是少(shǎo)于
5%
。
助焊劑的(de)選擇
當選波峰焊(hàn)助焊劑時,三(sān)方面考慮如(rú)下:
i.
組裝的(de)複雜性
ii. 最(zuì)終使用情況(kuàng)
/
可靠性
iii.
殘留物的外(wai)觀
如果這些考(kao)慮引伸到不(bú)同的電子組(zu)裝類别,便不(bú)難明⭕白最🔴終(zhong)産品使用的(de)要求是影響(xiang)生産線制程(cheng)
及(ji)用家使用時(shí)的要求。生産(chǎn)時的焊接過(guo)程及測試和(he)可⛹🏻♀️靠性是有(yǒu)一定程度的(de)妥協
The IPC Joint Industry Standards9
試圖(tu)收納入三類(lèi)組裝。以下
爲(wèi)這三類的定(ding)義:
第一級别
(Class 1) –
通用類(lèi)電子産品
包括(kuo)以使用功能(neng)爲主要用途(tú)的産品如消(xiāo)費類産品🥵。
第一(yi)級别例子:家(jia)電消費類電(dian)子組裝一般(ban)采用酚醛紙(zhi)闆,組裝時使(shǐ)用貼片膠牢(lao)固貼片零件(jian)及分布🐉一
些通(tōng)孔插件。組裝(zhuāng)成本是一大(da)考慮,但廉價(jià)的闆材及有(you)些🔅助焊劑可(ke)能令産品在(zai)使用期導緻(zhi)嚴重失
效,特别(bie)是使用無松(sōng)香助焊劑。因(yīn)爲
(
例如
FR-2)
微孔比較多(duō)的紙闆很容(róng)易吸入塗布(bu)的助焊劑。一(yi)♻️
旦(dàn)溶劑載體風(feng)幹後,沒有完(wán)全化學反應(ying)的活化劑會(huì)深入闆料内(nei),其後受潮溶(róng)解可能導緻(zhi)電離子遷🏃移(yí)
至(zhi)最終産品失(shi)效。這種危險(xian)是可使用含(hán)松香的助焊(han)劑避免的。松(song)香可以把餘(yu)下還未被化(huà)學反應的🛀🏻活(huo)
化(hua)劑包在内。使(shi)用松香的助(zhu)焊劑允許低(dī)成本的闆材(cái)而不引緻可(kě)靠性變低的(de)危險。
很多這類(lei)産品是由
OEM
組裝的。用家(jiā)及客戶在使(shi)用時隻看到(dào)外殼。所以助(zhù)焊劑的殘留(liu)物外觀不是(shi)
很(hěn)重要并且多(duo)些殘留量是(shì)可接受的。在(zài)這方面優選(xuǎn)的助焊劑是(shi)含松香,醇基(jī)及允許較高(gāo)活性(含鹵⁉️
素爲(wèi)多)來應付低(dī)成本零件及(ji)闆材。即使在(zai)潮濕環境下(xia)松香
焊後殘留(liu)物仍能
保持高(gāo)的表面絕緣(yuan)阻抗
,對于含松(sōng)香的助焊劑(ji)引緻針測誤(wù)點的上升的(de)問題,尤其是(shì)在噴量多的(de)情況下,要達(da)到最佳效果(guo),
噴(pen)量的監控及(ji)選用适當的(de)測針是很重(zhong)要的。
J-STD-004A
助焊(han)劑類别适合(hé)第一級别是(shi)不含鹵素的(de)
ROL0, ROM0, REL0
及
REM0
和含(hán)鹵素的
ROL1, ROM1, REL1
及(ji)
REM1
。
第(dì)三級别
–
高性(xìng)能電子産品(pin)
包(bāo)括持續運行(háng)或嚴格按指(zhǐ)令運行的設(shè)備和産品。這(zhe)類産品在使(shǐ)用不能出現(xiàn)中斷,例如救(jiù)生設備或飛(fei)
行(háng)控制系統。符(fú)合該級别要(yao)求的組件産(chǎn)品适用于高(gāo)保證要求,高(gāo)服務要求,或(huò)者最終産品(pǐn)使用環境
條件(jiàn)異常苛刻。
第三級(jí)别産品的例(lì)子:汽車電子(zi)
在(zài)組裝考慮方(fāng)面,汽車電子(zǐ)是屬于中等(děng)複雜性的産(chan)品。設計的重(zhong)要考慮是電(dian)性及機械性(xìng)的可靠度。
相對(duì)很多二級産(chan)品,
PCB
的面積(ji)較小,層數較(jiao)少〈少于
8
〉─較(jiào)低的連接密(mi)度。
PCB
主要是(shi)用有
鍍穿孔的(de)
FR4
環氧基樹(shù)脂玻璃纖維(wéi)型的。這類别(bie)的主要要求(qiu)是在相對高(gāo)壓及苛刻環(huan)境狀況下能(néng)保
證電性化學(xué)的可靠性,并(bing)且在制程中(zhong)達到穩定焊(hàn)接效果及高(gao)💁良率,這可靠(kào)性要求其助(zhù)焊劑需要具(ju)有
松香及不含(han)鹵素。松香提(tí)供焊接穩定(ding)的高良率及(jí)長期的✨可靠(kao)性,沒有鹵素(su)更可使殘留(liu)的可靠性得(dé)以
改善。雖然可(kě)使用水基助(zhu)焊劑,但醇基(ji)更常用。因爲(wèi)醇基焊劑是(shì)對預熱更兼(jian)容及其良好(hao)的濕潤性有(you)
助(zhu)填孔。對于無(wu)鉛汽車組裝(zhuang)産品,最合理(lǐ)的選擇是醇(chun)基,具松香,無(wú)鹵素的助焊(han)劑─分類爲
ROL0
,
ROM0
,
REL0
或
REM0
。
無鉛(qiān)焊接的特點(diǎn)









當(dāng)
PCB
以
V
0
=V
X
沿前頭所(suǒ)示方向運動(dòng)時,此時
O-O
和(hé)
P-P
斷面的流(liú)體速度的分(fen)布就出現了(le)變化。
粘性流體(ti)質點在壁面(mian)切線方向的(de)切向速度
VC
等于剛壁上(shang)相應點的切(qiē)向速度
V0
,即(jí):
V
C
= V
0
即貼近(jìn)界壁的流體(tǐ)質點和界壁(bi)上相應點具(jù)有相同的速(su)度🔱。在⛹🏻♀️
O-O
斷面(mian)上,流體速度(du)零點将不再(zai)出現
界壁上,而(er)是偏向流體(ti)内側的
A-A
面(miàn)上,管道内的(de)最大速度線(xian)也将由
N-N
移(yi)到
N
′
-N
′面上(shàng)。我們
把速度零(líng)線與
PCB
下側(cè)面之間的流(liú)體層稱爲
附面(miàn)層
。此時在附面(miàn)層内存在旋(xuan)渦運動。在此(cǐ)層内,沿
PCB
表(biǎo)面的切線方(fang)向速度變化(hua)很大。因而在(zài)
PCB
表面法線(xian)方向上的速(sù)度梯度很大(dà),它将加劇粘(zhān)性流
體質點粘(zhān)附在剛壁上(shang)。根據次現象(xiang)波峰焊接中(zhong)
PCB
與液态銲(hàn)料作相對運(yun)動時,就必然(ran)要攜帶爲數(shu)不
少的被粘附(fu)在基體金屬(shǔ)表面的液态(tài)銲料一道前(qian)進👈,這正🏒好🏃🏻構(gòu)🤟成了拉尖和(he)橋連的必然(rán)條件。
因此
PCB
的(de)運動速度(
V
0
V
1
)愈大,被攜帶(dài)的銲料愈多(duo),拉
尖和橋連也(ye)就愈嚴重。因(yin)此,放慢
PCB
的(de)運動速度(
V
0
)或者加(jia)快流體逆向(xiang)流動的速度(dù)(
V
1
),就
可以(yi)壓縮附面層(céng)的厚度,因而(er)有力的抑制(zhì)了附面層🥵内(nèi)的旋渦運動(dong)。粘附在
PCB
壁(bi)面上的随
PCB
一道
運動的多(duō)餘焊料被大(da)量抑制了,也(yě)就有效的抑(yì)制了拉尖和(hé)✏️橋🈲連的發生(sheng)幾率。
對于
P- P
斷面(mian)的情況就與(yǔ)
O-O
斷面有所(suo)不同。由于此(cǐ)時
PCB
的運動(dong)方向(
V
0
)與流體順向(xiàng)流速方向
(
V
2
)是相同的(de),故不存在附(fu)面層的問題(tí),也就不存在(zài)銲🛀🏻料回流所(suǒ)形成的旋渦(wo)運動。調節流(liu)體順向
流速(
V
2
)的大小(xiao),就可以在
PCB
與波峰脫離(li)處獲得最佳(jia)的脫離條件(jiàn)。
焊料波速對(duì)波峰焊接效(xiào)果的影響
當
PCB
進入波峰工(gōng)作區間時,由(you)于
PCB
的運動(dòng)方向與銲料(liào)流動方向是(shi)相反的,所以(yi)在貼近
PCB
的(de)下
表面存在着(zhe)一個附面層(ceng)。附面層的厚(hou)度是與
PCB
的(de)夾送速度和(hé)逆
PCB
運動方(fang)向的流體流(liú)速的大小有(yǒu)
關(guān)系。
例如當
PCB
的(de)速度一定時(shí)增大逆向的(de)流體流動速(su)度,那麽附面(mian)層的厚度就(jiu)将變薄,從而(ér)渦流現象将(jiāng)
明(míng)顯減弱。焊料(liào)流體對
PCB
的(de)逆向擦洗作(zuo)用将明顯增(zeng)強,顯然就不(bu)容易産生拉(la)🐇尖🐉和橋連現(xian)象,但很
可能将(jiāng)形成焊點的(de)正常輪廓所(suo)需要的焊料(liào)量也被過♍量(liàng)的👅擦洗掉了(le),因而造成焊(hàn)點吃錫不夠(gou)、幹癟、
輪廓不對(dui)稱等缺陷。反(fan)之流體速度(dù)太低,擦洗作(zuò)用減🔞少⭕,焊點(dian)豐滿了,但産(chǎn)生拉尖和橋(qiáo)連的概率也(ye)
增(zeng)大了。因此對(duì)某一特定的(de)
PCB
及其速度(du)都對應着一(yi)個最佳的流(liu)體速度。
銲料波峰(fēng)的類型及其(qí)特點
目前在工業(yè)生産中運行(hang)的波峰焊接(jiē)設備多種多(duo)🔞樣,從銲料波(bō)🙇🏻峰形狀的類(lei)型來看,這些(xie)裝置大緻可(kě)分
成兩類。即:
(
1
)
單向波峰式(shì)
這種(zhong)噴嘴波峰銲(hàn)料從一個方(fāng)向流出的結(jié)構,在早期的(de)設備上比較(jiao)多見。現在,除(chú)空心波以外(wài),其它
單向波形(xíng)在較新的機(jī)器上,已不多(duō)見了。
(
2
)
雙向(xiang)波峰式
這種(zhong)雙向波峰系(xi)統的特性是(shì)從噴嘴内出(chū)來的銲料🐪到(dao)達🈚噴嘴頂部(bù)後,同時向前(qián)、後兩個方向(xiàng)流動,
如圖所示(shi)。根據應用的(de)需要,這種分(fèn)流可以是對(dui)稱的也可以(yǐ)是不對稱,甚(shèn)至在沿傳送(song)的後方向增(zeng)加
了延伸器,以(yi)使波峰在
PCB
拖動方向上(shàng)變寬變平以(yǐ)減少脫離角(jiao)。