科普:正確認識助焊劑

在焊接過程中,能淨化焊接金屬和焊接表面、幫助焊接的物質稱為助焊劑,簡稱焊劑。助焊劑是軟釺焊接過程中不可缺少的工藝材料,在波峰焊和手工焊工藝中採用液態助焊劑,助焊劑和焊料是分開使用的。在迴流焊工藝中,助焊劑則作為焊錫膏的重要組成部分,焊接質量的好壞,除了與焊料合金、元器件、PCB的質量、焊接工藝有關外,還與助焊劑的性能、助焊劑的選擇有十分重要的關係。

一、對助焊劑物理/化學特性的要求

助焊劑的物理特性主要是指與焊接性能相關的熔點、表面張力、粘度、混合性等。要求助焊劑具有一定的化學活性、良好的熱穩定性、良好的溼潤性,對焊料的擴展具有促進作用,留存於基板的焊劑殘渣對基板無腐蝕性,具有良好的清洗性,氯的含量在規定的範圍以內。基本要求如下。

科普:正確認識助焊劑

助焊劑

(1)焊劑的外觀應均勻一致,透明,無沉澱或分層現象,無異物。焊劑不應散發有毒、有害或有強刺激性氣味的氣體和較濃的煙霧,以利於保護環境。

(2)粘度和密度比溶融焊料小,容易被置換。助焊劑的密度可以用溶 劑來稀釋,在23℃時應為0.80~0.95g/cm³。

(3)表面張力比焊料小,浸潤擴展速度比熔融焊料快,擴展率>85%.

(4)熔點比焊料低,在焊料融化錢,焊劑可充分發揮助焊作用。

(5)不揮發物含量應不大於15%,焊接時不產生焊珠飛濺,不產生毒 氣和強烈的刺激性臭味。

(6)焊後殘留物表面應無黏性,不沾手,表面的白堊粉應容易被除 去。

(7)水清洗、半水清洗和溶劑清洗型助焊劑要求焊後易清洗。

(8)常溫下儲存穩定。

二、助焊劑的組成

助焊劑通常是以松香或非松香型合成樹脂為主要成分的混合物,主要由松香或非松香型合成樹脂、活性劑、成膜劑、添加劑和溶劑等組成。

科普:正確認識助焊劑

松香

(1)松香型或非松香型合成樹脂。

松香型或非松香型合成樹脂是助焊劑的主要成分。松香是將松樹分泌出來的粘稠液體加以蒸餾而得到的一種天然樹脂,是透明、脆性的固體物質,顏色由微黃至淺棕色,表面稍有光澤,帶松脂香氣味,溶於酒精、丙酮、甘油、笨等郵寄溶劑,不溶於水。

合成樹脂的熔點(分解)溫度較高一些,因此合成樹脂助焊劑可以用於比松香助焊劑更高的溫度。

(2)活性化劑

活性化劑也稱活化劑,是一種強還原劑,活性化劑的主要作用是淨化焊料和被焊件表面。

(3)成膜劑

成膜劑能在焊接後形成一層緊密的有機膜,保護焊點和基板,使其具有防腐蝕性和優良的電絕緣性。

(4)添加劑

添加劑主要有緩蝕劑、表面活性劑、觸變劑、消光劑等,其主要作用是使助焊劑獲得一些特殊的物理、化學性能,以適應不同產品、不同工藝場合的需求。

(5)溶劑

溶劑主要有乙醇、異丙醇、乙二醇、丙二醇、丙三醇等,均屬於有機醇類溶劑。

三、助焊劑的作用

無論是手工焊、浸焊、波峰焊還是再流焊,其焊接過程中都要經過對焊件(被焊金屬或稱母料)界面的表面清潔、加熱、溼潤、擴散和溶解、冷卻凝固、形成焊點幾個階段。助焊劑在焊接過程中能夠起到如下作用。

科普:正確認識助焊劑

助焊劑

(1)去除被焊金屬表面的氧化物

自然界中除純金和鉑外,放置在空氣中的所有金屬在室溫下都會發生氧化,表面形成氧化層,妨礙焊接的發生。

(2)防止焊接時金屬表面的再氧化

焊接時助焊劑塗覆在金屬表面,使金屬表面與空氣隔離,能夠有效防止焊接時金屬表面在高溫下再次被氧化。

(3)降低焊料的表面張力、增強溼潤性、提高可焊性

助焊劑中的松香酸和活性劑的活化反應就是分解、還原和置換反應。在化學反應時會發出熱量和激活能,有助於降低熔融焊料的表面張力和粘度,同時使金屬表面獲得激活能,可以促進液態焊料在被焊接金屬表面漫流,增加表面活性,從而提高液態焊料的浸潤性。

(4)促使熱量傳遞到焊接區

由於助焊劑降低了熔融焊料的表面張力和粘度,這樣就增加了液態焊料的流動性,因此有利於將熱量迅速、有效地傳遞到焊接區,加速擴張速度。

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