助焊劑的四大功能

1、助焊劑的四大功能助焊劑（FLUX）這個字來源于拉丁文“流動”（Flow in soldering）的意思，但在此它的作用不只是幫助流動，還有其他功能。助焊劑的主要功能有：1、清除焊接金屬表面的氧化膜；2、在焊接物表面形成一液態(tài)的保護(hù)膜隔絕高溫時四周的空氣，防止金屬表面的再氧化3、降低焊錫的表面張力，增加其擴(kuò)散能力；4、焊接的瞬間，可以讓熔融狀的焊錫取代，順利完成焊接。助焊劑的特性1、化學(xué)活性（Chemical Activity）要達(dá)到一個好的焊點(diǎn)，被焊物必須要有一個完全無氧化層的表面，但金屬一旦曝露于空氣中回生成氧化層，這中氧化層無法用傳統(tǒng)溶劑清洗，此時必須依賴助焊劑與氧化層起化學(xué)作用，當(dāng)助焊

2、劑清除氧化層之后，干凈的被焊物表面，才可與焊錫結(jié)合。助焊劑與氧化物的化學(xué)放映有幾種：1、相互化學(xué)作用形成第三種物質(zhì)；2、氧化物直接被助焊劑剝離；3、上述兩種反應(yīng)并存。松香助焊劑去除氧化層，即是第一中反應(yīng)，松香主要成份為松香酸（Abietic Acid）和異構(gòu)雙萜酸（Isomeric diterpene acids），當(dāng)助焊劑加熱后與氧化銅反應(yīng)，形成銅松香（Copper abiet），是呈綠色透明狀物質(zhì)，易溶入未反應(yīng)的松香內(nèi)與松香一起被清除，即使有殘留，也不會腐蝕金屬表面。氧化物曝露在氫氣中的反應(yīng)，即是典型的第二種反應(yīng)，在高溫下氫與氧發(fā)生反應(yīng)成水，減少氧化物，這種方式長用在半導(dǎo)體零件的焊接上。幾

3、乎所有的有機(jī)酸或無機(jī)酸都有能力去除氧化物，但大部分都不能用來焊錫，助焊劑被使用除了去除氧化物的功能外，還有其他功能，這些功能是焊錫作業(yè)時，必不可免考慮的。2、熱穩(wěn)定性（Thermal Stability）當(dāng)助焊劑在去除氧化物反應(yīng)的同時，必須還要形成一個保護(hù)膜，防止被焊物表面再度氧化，直到接觸焊錫為止。所以助焊劑必須能承受高溫，在焊錫作業(yè)的溫度下不會分解或蒸發(fā)，如果分解則會形成溶劑不溶物，難以用溶劑清洗，W/W級的純松香在280左右會分解，此應(yīng)特別注意。3、助焊劑在不同溫度下的活性好的助焊劑不只是要求熱穩(wěn)定性，在不同溫度下的活性亦應(yīng)考慮。助焊劑的功能即是去除氧化物，通常在某一溫度下效果較佳，例如

4、RA的助焊劑，除非溫度達(dá)到某一程度，氯離子不會解析出來清理氧化物，當(dāng)然此溫度必須在焊錫作業(yè)的溫度范圍內(nèi)。另一個例子，如使用氫氣做為助焊劑，若溫度是一定的，反映時間則依氧化物的厚度而定。當(dāng)溫度過高時，亦可能降低其活性，如松香在超過600（315）時，幾乎無任何反應(yīng)，如果無法避免高溫時，可將預(yù)熱時間延長，使其充分發(fā)揮活性后再進(jìn)入錫爐。也可以利用此一特性，將助焊劑活性純化以防止腐蝕現(xiàn)象，但在應(yīng)用上要特別注意受熱時間與溫度，以確保活性純化。4、潤濕能力（Wetting Power）為了能清理材表面的氧化層，助焊劑要能對基層金屬有很好的潤濕能力，同時亦應(yīng)對焊錫有很好的潤濕能力以取代空氣，降低焊錫表面張力

5、，增加其擴(kuò)散性。5、擴(kuò)散率（Spreading Activity）助焊劑在焊接過程中有幫助焊錫擴(kuò)散的能力，擴(kuò)散與潤濕都是幫助焊點(diǎn)的角度改變，通?！皵U(kuò)散率”可用來作助焊劑強(qiáng)弱的指標(biāo)。助焊劑常見狀況與分析2003-7-9 閱讀108次一、焊后PCB板面殘留多板子臟：1.焊接前未預(yù)熱或預(yù)熱溫度過低(浸焊時，時間太短)。2.走板速度太快(FLUX未能充分揮發(fā))。3.錫爐溫度不夠。4.錫液中加了防氧化劑或防氧化油造成的。5.助焊劑涂布太多。6.組件腳和板孔不成比例（孔太大）使助焊劑上升。7.FLUX使用過程中，較長時間未添加稀釋劑。二、著 火：1.波峰爐本身沒有風(fēng)刀,造成助焊劑涂布量過多,預(yù)熱時滴到加熱

6、管上。2.風(fēng)刀的角度不對(使助焊劑在PCB上涂布不均勻)。3.PCB上膠條太多,把膠條引燃了。4.走板速度太快(FLUX未完全揮發(fā),FLUX滴下)或太慢(造成板面熱溫度太高)。5.工藝問題(PCB板材不好同時發(fā)熱管與PCB距離太近)。三、腐 蝕（元器件發(fā)綠，焊點(diǎn)發(fā)黑）1.預(yù)熱不充分（預(yù)熱溫度低，走板速度快）造成FLUX殘留多，有害物殘留太多）。2.使用需要清洗的助焊劑，焊完后未清洗或未及時清洗。四、連電，漏電（絕緣性不好）1.PCB設(shè)計(jì)不合理，布線太近等。 2. PCB阻焊膜質(zhì)量不好，容易導(dǎo)電。 五、漏焊，虛焊，連焊 1.FLUX涂布的量太少或不均勻。 2.部分焊盤或焊腳氧化嚴(yán)重。 3.PCB

7、布線不合理（元零件分布不合理）。 4.發(fā)泡管堵塞，發(fā)泡不均勻，造成FLUX在PCB上涂布不均勻。 5.手浸錫時操作方法不當(dāng)。 6.鏈條傾角不合理。 7.波峰不平。 六、焊點(diǎn)太亮或焊點(diǎn)不亮1.可通過選擇光亮型或消光型的FLUX來解決此問題）；2.所用錫不好（如：錫含量太低等）。七、短 路 1）錫液造成短路： A、發(fā)生了連焊但未檢出。B、錫液未達(dá)到正常工作溫度，焊點(diǎn)間有“錫絲”搭橋。C、焊點(diǎn)間有細(xì)微錫珠搭橋。D、發(fā)生了連焊即架橋。2） PCB的問題：如：PCB本身阻焊膜脫落造成短路八、煙大，味大： 1.FLUX本身的問題A、樹脂：如果用普通樹脂煙氣較大B、溶劑：這里指FLUX所用溶劑的氣味或刺激性

8、氣味可能較大C、活化劑：煙霧大、且有刺激性氣味2.排風(fēng)系統(tǒng)不完善九、飛濺、錫珠：1）工 藝A、 預(yù)熱溫度低（FLUX溶劑未完全揮發(fā)）B、走板速度快未達(dá)到預(yù)熱效果C、鏈條傾角不好，錫液與PCB間有氣泡，氣泡爆裂后產(chǎn)生錫珠D、手浸錫時操作方法不當(dāng)E、工作環(huán)境潮濕2）P C B板的問題A、板面潮濕，未經(jīng)完全預(yù)熱，或有水分產(chǎn)生B、PCB跑氣的孔設(shè)計(jì)不合理，造成PCB與錫液間窩氣C、PCB設(shè)計(jì)不合理，零件腳太密集造成窩氣十、上錫不好，焊點(diǎn)不飽滿 1.使用的是雙波峰工藝，一次過錫時FLUX中的有效分已完全揮發(fā) 2.走板速度過慢，使預(yù)熱溫度過高 3.FLUX涂布的不均勻。 4.焊盤,元器件腳氧化嚴(yán)重，造成吃

9、錫不良 5.FLUX涂布太少；未能使PCB焊盤及組件腳完全浸潤 6.PCB設(shè)計(jì)不合理；造成元器件在PCB上的排布不合理，影響了部分元器件的上錫 十一、FLUX發(fā)泡不好 1.FLUX的選型不對 2.發(fā)泡管孔過大或發(fā)泡槽的發(fā)泡區(qū)域過大 3.氣泵氣壓太低 4.發(fā)泡管有管孔漏氣或堵塞氣孔的狀況,造成發(fā)泡不均勻 5.稀釋劑添加過多 十二、發(fā)泡太好 1.氣壓太高 2.發(fā)泡區(qū)域太小 3.助焊槽中FLUX添加過多 4.未及時添加稀釋劑,造成FLUX濃度過高 十三、FLUX的顏色 有些無透明的FLUX中添加了少許感光型添加劑，此類添加劑遇光后變色，但不影響FLUX的焊接效果及性能；十四、PCB阻焊膜脫落、剝離或

10、起泡1、80%以上的原因是PCB制造過程中出的問題A、清洗不干凈B、劣質(zhì)阻焊膜C、PCB板材與阻焊膜不匹配D、鉆孔中有臟東西進(jìn)入阻焊膜E、熱風(fēng)整平時過錫次數(shù)太多2、錫液溫度或預(yù)熱溫度過高3、焊接時次數(shù)過多4、手浸錫操作時，PCB在錫液表面停留時間過長  免清洗助焊劑的可靠性評價摘 要：論述了免清洗焊劑可靠性檢測問題，并在試驗(yàn)的基礎(chǔ)上做了比較和分析。提出了評價免清洗焊劑可靠性的必要性。關(guān)鍵詞：免清洗助焊劑；可靠性評價；試驗(yàn)方法中圖分類號： 文獻(xiàn)標(biāo)識碼： 文章編號：1001-3474(2001)04-0155-02免清洗助焊劑是隨電子工業(yè)發(fā)展及環(huán)境保護(hù)的需要而產(chǎn)生的一種新型焊劑。它在解決

11、不使用類清洗溶劑減少環(huán)境污染方面和解決因細(xì)間隙、高密度元器件組裝帶來的清洗困難和元器件與清洗劑之間的相容問題方面具有重要的意義。從年代初開始，免清洗助焊劑在電子工業(yè)領(lǐng)域里的電子元器件與印制板的焊接生產(chǎn)中廣泛應(yīng)用。但是，隨著高密度、輕量化、微型化、高性能化的電子產(chǎn)品應(yīng)用范圍日益擴(kuò)大，應(yīng)用環(huán)境日益復(fù)雜，對產(chǎn)品的可靠性要求越來越高，相應(yīng)地對于免清洗助焊劑在可靠性方面提出了更高的要求。本文在實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上對使用免清洗助焊劑焊后基板測試情況加以解析，論述了評價免清洗助焊劑可靠性的必要性。免清洗助焊劑焊后殘留物的影響及微觀機(jī)理作為免清洗助焊劑必須具備以下幾個條件：()焊后殘留物最少；()焊后殘留物在溫度、濕

12、度下保持惰性且無腐蝕；()焊后殘留物應(yīng)有高的絕緣電阻值。所謂焊后殘留物，即助焊劑中的焊后不揮發(fā)成分和殘留的活性成分以及焊后反應(yīng)生成的金屬氧化物等。從物理學(xué)的角度看，這種反應(yīng)生成物和殘留物質(zhì)有可能是各向同性電介質(zhì)。對于此種電介質(zhì)的分子可分為兩類；一類為無極分子，另一類為有極分子。對于無極分于構(gòu)成的電介質(zhì)，外電場越強(qiáng)，產(chǎn)生的誘導(dǎo)偶極矩越大，表面極化電荷就越多，電介質(zhì)的極化就越強(qiáng)。對于有極分子構(gòu)成的電介質(zhì)來說，產(chǎn)生極化的過程與上述有所不同。雖然每一個分子都有一定的固有偶極矩，但在沒有外電場的情況下，由于分子都作雜亂無章的熱運(yùn)動，所以對外不呈現(xiàn)電性。但是，在外電場的作用下，每一個分子都受到一電場力矩的

13、作用，在此力矩的作用下，分子偶極短將轉(zhuǎn)向外電場的方向。對于整個電介質(zhì)來說，在垂直于電場方向的兩表面上，也還是有極化電荷的產(chǎn)生。綜上所述，雖然不同的電介質(zhì)極化的微觀機(jī)理不盡相同，但是在宏觀上都表現(xiàn)為在電介質(zhì)表面上出現(xiàn)面極化電荷或在電介質(zhì)內(nèi)部出現(xiàn)體極化電荷，即產(chǎn)生極化現(xiàn)象。這種極化現(xiàn)象是免清洗助焊劑焊后殘留物產(chǎn)生絕緣劣化和腐蝕發(fā)生的根本原因。此外，高溫高濕也會加劇極化現(xiàn)象。目前市場上常見的免清洗助焊劑雖然固體含量低，配制時將其活性成分的腐蝕性降為最小，但并不能完全排除焊后印制板上留有電介質(zhì)殘留物。因此長時間的潮熱條件下工作的電路板，線路間在電場作用下臺發(fā)生絕緣劣化及腐蝕現(xiàn)象。可靠性評價試驗(yàn)?zāi)壳皣鴥?nèi)

14、最常用的可靠性評價試驗(yàn)為表面絕緣電阻試驗(yàn)。試驗(yàn)方法如下：試驗(yàn)時用規(guī)定的材質(zhì)的梳型電極或環(huán)型電極，均勻地涂覆定量的焊劑，在約°C的溫度下干燥作為試片。先在常態(tài)下測定上述試片的絕緣電阻，然后將試片置于溫度為°C±°C，濕度約的恒溫恒濕箱中，保持后取出，再放入用在°C±°C溫度下的特級酒石酸鈉的飽和溶液調(diào)節(jié)濕度的干燥器中，在內(nèi)取出，然后在標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下，使用絕緣電阻測定器測定表面絕緣電阻。用這個常規(guī)的試驗(yàn)方法能否準(zhǔn)確地評價免清洗助焊劑的可靠性呢根據(jù)資料可知國外對于免清洗助焊劑的表面絕緣電阻要求較高，一般要求做加偏置電壓、長時間潮熱試驗(yàn)

15、。觀察焊后焊劑殘留物對表面絕緣電阻的時效影響，以此來衡量免清洗助焊劑的可靠性。通過以下一系列試驗(yàn)可以說明一些問題。試驗(yàn)方法試驗(yàn)使用梳型電極如圖所示。將梳形電極用酒精清洗干凈并充分干燥，在上面涂覆一定量的免清洗助焊劑，干燥后將其放入溫度為°C爐中，時間，制成試樣。然后將試樣放入恒溫恒濕箱內(nèi)溫度°C±°C，濕度，外加偏置電壓。在、時從恒溫恒濕箱內(nèi)取出試樣為了使其充分干燥所需的時間后，在測定電壓為時分別測定試樣的絕緣電阻值。測定后迅速放回恒溫濕箱內(nèi)繼續(xù)試驗(yàn)。試樣數(shù)：。測試結(jié)果采用上述試驗(yàn)方法，對種免清洗助焊劑進(jìn)行了測試。表中列出三種免清洗助焊劑所對應(yīng)的表面絕緣

16、電阻平均值。從表中可看出種免清洗助焊劑的表面絕緣電阻值在之間無明顯變化。但在后出現(xiàn)下降趨勢，且隨著時間延長下降趨勢明顯加快。表1 3種清洗助焊劑的絕緣電阻值 時間 t/hSIRR/ 961502003005001#2221.41.22#3.33.3321.53#3.43.43.22.52表說明了免清洗助焊劑表面狀況在加電壓潮熱試驗(yàn)后也發(fā)生了變化。而且隨著時間加長，試樣表面狀況均有不同程度的變化。其中試樣出現(xiàn)明顯的腐蝕現(xiàn)象，試樣表面布滿綠斑且試樣銅線銹蝕變細(xì)。圖、圖、圖所示為潮熱試驗(yàn)后試樣的表面狀況。 表面狀況時間 t/h 1#2396銅線無變色銅線無變色銅線無變色150銅線色加深綠色銹斑出現(xiàn)銅線略有發(fā)烏200無變化綠斑變大無變化從圖、圖可以看出經(jīng)恒溫恒濕、加偏置電壓試驗(yàn)后、試樣表面狀況沒有大的變化。但是，從圖中可以看出試樣發(fā)生