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助焊剂的选用

助焊剂的选用
助焊剂的选用

J-STD-004标准与助焊剂的选用

罗道军

信息产业部电子第五研究所 (510610)

摘要简要介绍了美国联合工业标准J-STD-004对助焊剂的分类方法与有关技

术要求,并就该标准与传统各类助焊剂标准的异同进行了分析比较。同时,根据

作者多年从事电子产品失效分析与助焊剂产品检测的经验,提出了各种不同产品

或工艺线对助焊剂产品的选用方法和基本原则。

关键词助焊剂标准选用

Abstract The classified methods and requirements of American national

joint industry standard J-STD-004 were introduced in this article simply, and a

comparison between J-STD-004 and other flux standard has been taken too.

Meanwhile, basic means and principles of Choosing and using fluxes have

been presented on the basis of author’s experience in many years from testing

fluxes and failure analysis of electronic products in the end.

Key words flux standard choice and use

1、前言

助焊剂是电子工业中最重要的辅助材料之一,它在电子装配工艺中影响电子产品质量与可靠性。随着现代信息电子工业的迅猛发展,助焊剂的用量越来越大,对其质量的要求也越来越高。因此,如何更好地选用适合的助焊剂,做到既满足产品质量与可靠性的要求又不造成浪费就显得十分重要。由美国军方、IPC、EIA以及各国著名的助焊剂生产商共同制定的、适应性很强的联合工业标准-----J-STD-004(Requirements for Soldering Fluxes)标准就是目前国际上最盛行的助焊剂标准,但国内许多相关生产厂商对此并不十分了解,也不了解依据该标准获得的检测数据或参数的意义,从而造成了选择使用焊剂的误差。本文阐述了J-STD-004标准的有关要求,并为用户选择使用助焊剂提供指导意见。

2.助焊剂的有关标准

在1995年制定J-STD-004标准以前,国内外已经有许多助焊剂的标准、技术要求和试验方法,例如:GB9491-88、JIS Z3197-86、QQ-S-571、MIL-F-14256以及IPC-SF -818等,此外还有适用于焊锡丝树脂芯焊剂的GB3131-88与JIS Z3283-86等。这些标准大多数是80年代制定的,有些适用范围比较窄,比如国标GB9491是早期对松香型焊剂的要求标准,现在已不能适应助焊剂发展的需求,如该标准中有规定固体含量(不挥发物含量)必须大于15%这类令人无所适从的要求等。为了适应电子工艺的发展,助焊剂也朝低残

留、免清洗的方向发展,于是国内曾经出现免洗型焊剂的试行标准,但该标准存在明显的缺陷,比如给免洗焊剂的概念规定了如固体含量、离子污染值(该参数与助焊剂使用的工艺条件、PCB等有关,并非为助焊剂所特有的指标)等具体的技术指标。因此,根据我们长期从事助焊剂检测与研发的经验和分析,J-STD-004是目前最适用的标准,但必须熟悉该标准的有关要求以便更好地根据该标准选择焊剂。

3.J-STD-004的特点与技术要求

J-STD-004标准几乎包括了所有类型的焊剂。对于J-STD-004而言,没有不合格的助焊剂产品,仅仅类别不同而已,这就给焊剂的选用造成一定的困难。所以用户必须首先熟悉该标准的分类方法以及每类产品的技术特点,然后根据自己的情况作出最佳的选择。J -STD-004将所有焊剂分成24个类别,涵盖了目前所有的焊剂类型。首先,该标准根据助焊剂的主要组成材料将其分成四大类:松香型(Rosin、RO);树脂型(Resin、RE);有机酸型(Organic、OR);无机型(Inorganic、IN)。括号中的缩写字母为代号。其次,根据铜镜试验的结果将焊剂的活性水平划分为三级:L (表示焊剂/焊剂残留物的活性低或无活性),M(表示焊剂/焊剂残留物活性中等),H(表示焊剂/焊剂残留物高活性);再根据焊剂中有无卤素进一步细分为L0、L1、M0、M1、H0、H1,其中0表示无卤素,1表示有卤素。助焊剂的分类如表1所示。

表中各种分类是以焊剂中固体部分的主要组成为依据的,比如焊剂的固体部分中以有机酸为主,则该焊剂类型用OR表示。表中第二列为焊剂的活性水平与焊剂类型,第三列则是焊剂的标识,例如ROL1焊剂表示该焊剂为松香型、低活性、卤素含量低于0.5%。值得注意的是,该标准的卤素含量表示方法与以前其他标准形式一样但含义不同,这是由于测试方法不同所造成的,本标准引用的测试方法基本来自IPC-TM-650,其卤素含量是指卤素占焊剂固体部分的含量,旧标准比如GB9491或JIS Z3197-86等则是指卤素占整个焊剂的含量,因此,用J-STD-004标准规定的卤素含量常常比旧标准的规定高得多,它们之间无法直接进行比较。根据以上分类,则大部分旧标准中的RMA焊剂相当于J-STD-004规定的ROL1类型焊剂;许多低固态免洗焊剂属于ORM0(有机酸、中等活性、无卤素)类型焊剂;而大部分水溶性膏状焊剂则属于ORH0类型焊剂。

表2则是J-STD-004规定的焊剂活性分类的检测技术要求,同时也是当用户或供

应商指定焊剂标识或类型后检测合格与否的基本依据。例如,对于表面绝缘电(SIR),L0或L1均要求焊接后(清洗和未清洗)应大于100MΩ;而H类型产品则要求清洗后达到该要求。

此外,该标准与以前其他标准的明显不同是,对水萃取液电阻率没有具体的规定。笔者认为可能是本标准的SIR(表面绝缘电阻)测试方法(在85℃、85%RH、DC50V下168h后直接在该环境下测试)非常严格,其中包含了水萃取液电阻率测试的目的与要求的缘故。同时,

根据笔者对大量测试数据的分析发现,除了松香含量较高的部分松香性产品外,很少有其他

样品能达到原来标准规定的基本要求(如RMA 型需大于5×104Ωcm)。所以,去掉该项要求

是合理的,也适应了焊剂发展的需要。此外,J -STD -004规定的SIR 的合格值与一些旧

标准规定的合格值(如RMA :≥1011Ω)相比小了很多,这是由于J 标准引用的测试方法基本

上来自IPC -TM -650,后者的测试条件与旧标准比起来严酷得多,新旧标准之间的SIR 值

大小没有可比性。 表1 J-STD-004对助焊剂的分类

焊剂(主要)组成材料 Flux Materials of Composition

焊剂活性水平(卤素含量%)/焊剂类型

FluxActivity Levels(% Halide)/ Flux Type

焊剂标识(代号)Flux Designator Low (0.0%) L0

ROL0 Low (<0.5%) L1

ROL1 Moderate (0.0%) M0

ROM0 Moderate (0.5~2.0%) M1

ROM1 High (0.0%) H0

ROH0 Rosin (RO) High (>2.0%) H1

ROH1 Low (0.0%) L0

REL0 Low (<0.5%) L1

REL1 Moderate (0.0%) M0

REM0 Moderate (0.5~2.0%) M1

REM1 High (0.0%) H0

REH0 Resin (RE) High (>2.0%) H1

REH1 Low (0.0%) L0

ORL0 Low (<0.5%) L1

ORL1 Moderate (0.0%) M0

ORM0 Moderate (0.5~2.0%) M1

ORM1 High (0.0%) H0

ORH0 Organic (OR) High (>2.0%) H1

ORH1 Low (0.0%) L0

INL0 Low (<0.5%) L1

INL1 Moderate (0.0%) M0

INM0 Moderate (0.5~2.0%) M1

INM1 High (0.0%) H0

INH0 Inorganic (IN) High (>2.0%) H1

INH1

表2 焊剂活性分类的测试要求 卤素含量 (定性) 卤素含量(定量)

焊剂

类型

铜镜试验 铬酸银试验(Cl,Br)含氟点测试 (F) (Cl,Br,F) 腐蚀试验 SIR 必须大于100M Ω的条件L0

通过 通过 0.0% L1

铜镜无穿透现象 通过 通过 < 0.5% 无腐蚀 清洗与未清洗M0

通过 通过 0.0% M1

铜镜穿透性腐蚀面积<50% 不通过 不通过 0.5~2.0% 轻微腐蚀 清洗或未清洗H0

通过 通过 0.0% H1

铜镜穿透性腐蚀面积>50% 不通过 不通过 > 2.0% 较重腐蚀 清 洗

4. 焊剂的选择

4.1 J 标准与传统标准的焊剂类型性能比较

为了更好地选择适合自己的焊剂,我们对传统的焊剂分类方法划分的焊剂类型与J -

STD -004规定的L 、M 、H 各类型焊剂进行比较分析,以便给用户一个更清晰的轮廓,表

3就是它们之间的分类比较表。由表中可看出,一个低固态免清洗焊剂可能是L1类型焊剂

也可能是M0类型焊剂,有些工艺线可以用REL1类型的低固态免洗焊剂产品,而有些则不

能用ORL1的低固态免洗类型,显然J -STD -004的分类更具有广泛性,用活性与腐蚀性

与卤素含量及主要材质来细分焊剂类型,更有利于用户根据自己产品实际情况的选择使用。 表3 传统焊剂的分类与J -STD -004的分类比较 序号

J -STD -004分类 与之相当的传统焊剂分类 1

所有R 类型焊剂 2

一些低固态“免洗”型焊剂 3

L0类型焊剂 一些RMA 类型焊剂 4

大部分RMA 5

L1类型焊剂 一些RA 类型 6

一些RA 类型 7

M0类型焊剂 一些低固态“免洗”型焊剂 大部分RA 类型焊剂 8

M1类型焊剂 一些RSA 类型焊剂 9

H0类型焊剂 一些水溶性焊剂 10

一些RSA 类型焊剂 11

H1类型焊剂 大部分水溶性焊剂与合成活化焊剂

4.2 消费类电子产品的一般分类方法

我们借用另一个J 标准,即J -STD -001B(电气焊接与电子装配的技术要求)中规定的

有关终端电子产品的分类方法。该标准根据主要功能或性能的要求将电子产品分成三大类:

第一类为通用电子产品,主要是普通的消费类电子产品,如收录机、收音机等。第二类为所

谓专门、耐用消费类电子产品,包括对性能与寿命均有一定要求但并非十分严格的产品,这

类产品要求在典型的使用环境条件下不能出现早期失效情况,例如计算机、通讯产品与一些

汽车电子产品等。第三类则是高性能要求的电子产品,包括那些需连续高性能和恶劣的环境

条件下使用、但在寿命期内又不能出现失效现象的电子产品,例如军事用途产品、航空航天

电子产品以及用于救生系统的电子产品等。

4.3 助焊剂的选用

虽然J -STD -001B 规定电子电气焊接工艺中的焊剂必须符合J -STD -004的要求,

但没有给出如何从24种焊剂类型中选用焊剂的指导意见,仅仅规定了第三类电子产品的焊

接装配线只能选用ROL0、ROL1、REL0、REL1以及ORL0类型焊剂,ORL1类型的焊剂不

能用于免清洗焊接工艺的要求。因此只有选定焊剂类型后,各项指标的要求才能具体化和便

于操作。首先,助焊剂用户必须自我决定焊接装配产品的类别,然后,我们再根据长期进行电子产品失效分析与焊剂检测的经验,向用户推荐根据表4来选择的助焊剂产品。值得注意的是,电子装配焊接工艺中一般不用无机焊剂,否则极易出现腐蚀与漏电现象,造成电子产品早期失效。

表4 可供选择的助焊剂类型

焊接后的清洗工艺中可用的焊剂类型焊接后的免清洗工艺中可用的焊剂类型电子产

品类别Rosin (RO) Resin (RE) Organic(OR)Rosin (RO)Resin (RE) Organic(OR)

1 L0,L1,M0,M1,H0,H1 L0,L1,M0,

M1 L0,L1,M0,

M1

L0, M0

2 L0,L1,M0,M1 L0,L1,M0,L0,L1,M0,

L0,M0

3 L0,

L1 L0,L1

L0,L1

L0 表4所给出的建议反映的是一般情况,即按表4的分类进行助焊剂产品的选用时,在通

常条件下不会出现焊接或产品质量与可靠性问题。如果采取必要的措施后能保证满足焊接和

产品质量的要求,也可作出其它选择,例如第二类产品也可使用水溶性的H0焊剂,只要能

保证焊接和清洗后无相关的质量问题即可。J-STD-001B对第三类电子产品规定其免清洗

工艺装配不能使用ORL1类型焊剂是有道理的,这是因为,如果不用树脂或松香覆盖卤素残

留物,就有潜在的腐蚀性(即使这种残留物只有一点点)。所以免清洗焊剂是相对的,是对

一定的电子产品而言的,要专门指定一个免清洗焊剂标准意义不大,比如要求免清洗焊剂的

固体含量低于2%就更没有理论依据和实际意义,倒不如直接采用J-STD-004标准的做

法,将焊剂分成24种类别,根据自己的电子产品的分类或要求来选用适合的助焊剂。但是

在作出选择时需要一定的经验,因此建议按表4的方法选用焊剂。当焊剂类型确认以后,委

托有能力的、独立的第三方机构进行测试,鉴定该种产品是否符合所选定焊剂类型的技术要

求,合格后方可进行试用;焊接质量与可靠性测试合格后,方可确认供应商及其助焊剂产品。

5、结束语

根据我们的工作经验,ANSI/J-STD-004是目前最适用的助焊剂标准,目前在国内旧

标准不太适用,新标准又尚末制定的情况下,建议采用该标准。同时,我们也建议,我国将

来在制定助焊剂标准时不妨等效采用J-STD-004或作些修改后采用。

参考文献:

1. ANSI/J-STD-004 Requirements for Soldering Fluxes;

2. ANSI/J-STD-001B Requirements for Soldered Electrical and Electronic

Assemblies;

3. IPC-TM-650 TEST METHODS MANUAL

表面贴装用助焊剂的作用、要求及相关技术指标

表面贴装用助焊剂的作用、要求及相关技术指标 一.表面贴装用助焊剂的要求 具一定的化学活性;具有良好的热稳定性;具有良好的润湿性;对焊料的扩展具有促进作用;留存于基板的焊剂残渣,对基板无腐蚀性;具有良好的清洗性;氯的含有量在0.2%(W/W)以下。 二.助焊剂的作用 焊接工序:预热//焊料开始熔化//焊料合金形成//焊点形成//焊料固化 作用:辅助热传异/去除氧化物/降低表面张力/防止再氧化 说明:溶剂蒸发/受热,焊剂覆盖在基材和焊料表面,使传热均匀/放出活化剂与基材表面的离子状态的氧化物反应,去除氧化膜/使熔融焊料表面张力小,润湿良好/覆盖在高温焊料表面,控制氧化改善焊点质量 三.助焊剂的物理特性 助焊剂的物理特性主要是指与焊接性能相关的溶点,沸点,软化点,玻化温度,蒸气压, 表面张力,粘度,混合性等.. 四.助焊剂残渣产生的不良与对策 助焊剂残渣会造成的问题:对基板有一定的腐蚀性;降低电导性,产生迁移或短路;非导电性的固形物如侵入元件接触部会引起接合不良;树脂残留过多,粘连灰尘及杂物;影响产品的使用可靠性;

使用理由及对策:选用合适的助焊剂,其活化剂活性适中;使用焊后可形成保护膜的助焊剂;使用焊后无树脂残留的助焊剂;使用低固含量免清洗助焊剂;焊接后清洗 五.QQ-S-571E 规定的焊剂分类代号 助焊剂喷涂方式和工艺因素 喷涂方式有以下三种: 1.超声喷涂:将频率大于20KHz 的振荡电能通过压电陶瓷换能器转换成机械能,把焊剂雾化,经压力喷嘴到PCB 上. 2.丝网封方式:由微细,高密度小孔丝网的鼓旋转空气刀将焊剂喷出,由产生的喷雾,喷到PCB 上. 3.压力喷嘴喷涂:直接用压力和空气带焊剂从喷嘴喷出 喷涂工艺因素: 设定喷嘴的孔径,烽量,形状,喷嘴间距,避免重叠影响喷涂的均匀性.;设定超声雾化器电压,以获取正常的雾化量.;喷嘴运动速度的美国的合成树脂焊剂分类 SR 非活性合成树脂,松香类 SMAR 中度活性合成树脂,松香类 SAR 活性合成树脂,松香类 SSAR 极活性合成树脂,松香类 代号 焊剂类型 S 固体适度(无焊剂) R 松香焊剂 RMA 弱活性松香焊剂 RA 活性松香或树脂焊剂 AC 不含松香或树脂的焊剂

助焊剂说明

助焊剂说明 助焊剂是以松香为主要成分的混合物,是保证焊接过程顺利进行的辅助材料。焊接是电子装配中的主要工艺过程,助焊剂是焊接时使用的辅料,助焊剂的主要作用是清除焊料和被焊母材表面的氧化物,使金属表面达到必要的清洁度.它防止焊接时表面的再次氧化,降低焊料表面张力,提高焊接性能.助焊剂性能的优劣,直接影响到电子产品的质量. (1)助焊剂成分 近几十年来,在电子产品生产锡焊工艺过程中,一般多使用主要由松香、树脂、含卤化物的活性剂、添加剂和有机溶剂组成的松香树脂系助焊剂.这类助焊剂虽然可焊性好,成本低,但焊后残留物高.其残留物含有卤素离子,会逐步引起电气绝缘性能下降和短路等问题,要解决这一问题,必须对电子印制板上的松香树脂系助焊剂残留物进行清洗.这样不但会增加生产成本,而且清洗松香树脂系助焊剂残留的清洗剂主要是氟氯化合物.这种化合物是大气臭氧层的损耗物质,属于禁用和被淘汰之列.目前仍有不少公司沿用的工艺是属于前述采用松香树指系助焊剂焊锡再用清洗剂清洗的工艺,效率较低而成本偏高 免洗助焊剂主要原料为有机溶剂,松香树脂及其衍生物、合成树脂表面活性剂、有机酸活化剂、防腐蚀剂,助溶剂、成膜剂.简单地说是各种固体成分溶解在各种液体中形成均匀透明的混合溶液,其中各种成分所占比例各不相同,所起作用不同 有机溶剂:酮类、醇类、酯类中的一种或几种混合物,常用的有乙醇、丙醇、丁醇;丙酮、甲苯异丁基甲酮;醋酸乙酯,醋酸丁酯等.作为液体成分,其主要作用是溶解助焊剂中的固体成分,使之形成均匀的溶液,便于待焊元件均匀涂布适量的助焊剂成分,同时它还可以清洗轻的脏物和金属表面的油污 天然树脂及其衍生物或合成树脂 表面活性剂:含卤素的表面活性剂活性强,助焊能力高,但因卤素离子很难清洗干净,离子残留度高,卤素元素(主要是氯化物)有强腐蚀性,故不适合用作免洗助焊剂的原料,不含卤素的表面活性剂,活性稍有弱,但离子残留少.表面活性剂主要是脂肪酸族或芳香族的非离子型表面活性剂,其主要功能是减小焊料与引线脚金属两者接触时产生的表面张力,增强表面润湿力,增强有机酸活化剂的渗透力,也可起发泡剂的作用 有机酸活化剂:由有机酸二元酸或芳香酸中的一种或几种组成,如丁二酸,戊二酸,衣康酸,邻羟基苯甲酸,葵二酸,庚二酸、苹果酸、琥珀酸等.其主要功能是除去引线脚上的氧化物和熔融焊料表面的氧化物,是助焊剂的关键成分之一。 防腐蚀剂:减少树脂、活化剂等固体成分在高温分解后残留的物质 助溶剂:阻止活化剂等固体成分从溶液中脱溶的趋势,避免活化剂不良的非均匀分布 成膜剂:引线脚焊锡过程中,所涂复的助焊剂沉淀、结晶,形成一层均匀的膜,其高温分解后的残余物因有成膜剂的存在,可快速固化、硬化、减小粘性. (2)常用助焊剂的作用 1)破坏金属氧化膜使焊锡表面清洁,有利于焊锡的浸润和焊点合金的生成。 2)能覆盖在焊料表面,防止焊料或金属继续氧化。 3)增强焊料和被焊金属表面的活性,降低焊料的表面张力。 4)焊料和焊剂是相熔的,可增加焊料的流动性,进一步提高浸润能力。 5)能加快热量从烙铁头向焊料和被焊物表面传递。 6)合适的助焊剂还能使焊点美观。 (3)常用助焊剂应具备的条件 1)熔点应低于焊料。

助焊剂

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Solding Flux:助焊剂 (二) 简介: 本处所说的助焊剂(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 (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

助焊剂的主要成份及其作用

助焊剂的主要成份及其作用 A、活化剂(ACTIVATION):该成份主要起到去除PCB铜膜焊盘表层及零件焊接部 位的氧化物质的作用,同时具有降低锡、铅表面张力的功效; B、触变剂(THIXOTROPIC) :该成份主要是调节焊锡膏的粘度以及印刷性能,起 到在印刷中防止出现拖尾、粘连等现象的作用; C、树脂(RESINS):该成份主要起到加大锡膏粘附性,而且有保护和防止焊后 PCB再度氧化的作用;该项成分对零件固定起到很重要的作用; D、溶剂(SOLVENT):该成份是焊剂组份的溶剂,在锡膏的搅拌过程中起调节均 匀的作用,对焊锡膏的寿命有一定的影响; (二)、焊料粉: 焊料粉又称锡粉主要由锡铅合金组成,一般比例为63/37;另有特殊要求时,也有在锡铅合金中添加一定量的银、铋等金属的锡粉。概括来讲锡粉的相关特性及其品质要求有如下几点: A、锡粉的颗粒形态对锡膏的工作性能有很大的影响: A-1、重要的一点是要求锡粉颗粒大小分布均匀,这里要谈到锡粉颗粒度分布比例的问题;在国内的焊料粉或焊锡膏生产厂商,大家经常用分布比例来衡量锡粉的均匀度:以25~45μm的锡粉为例,通常要求35μm左右的颗粒分度比例为60%左右,35μm 以下及以上部份各占20%左右; A-2、另外也要求锡粉颗粒形状较为规则;根据“中华人民共和国电子行业标准《锡铅膏状焊料通用规范》(SJ/T 11186-1998)”中相关规定如下:“合金粉末形状应是球形的,但允许长轴与短轴的最大比为1.5的近球形状粉末。如用户与

制造厂达成协议,也可为其他形状的合金粉末。”在实际的工作中,通常要求为锡粉颗粒长、短轴的比例一般在1.2以下。 A-3、如果以上A-1及A-2的要求项不能达到上述基本的要求,在焊锡膏的使用过程中,将很有可能会影响锡膏印刷、点注以及焊接的效果。 B、各种锡膏中锡粉与助焊剂的比例也不尽相同,选择锡膏时,应根据所生产产品、生产工艺、焊接元器件的精密程度以及对焊接效果的要求等方面,去选择不同的锡膏; B-1、根据“中华人民共和国电子行业标准《锡铅膏状焊料通用规范》(SJ/T 11186-1998)”中相关规定,“焊膏中合金粉末百分(质量)含量应为65%-96%,合金粉末百分(质量)含量的实测值与订货单预定值偏差不大于±1%”;通常在实际的使用中,所选用锡膏其锡粉含量大约在90%左右,即锡粉与助焊剂的比例大致为90:10; B-2、普通的印刷制式工艺多选用锡粉含量在89-91.5%的锡膏; B-3、当使用针头点注式工艺时,多选用锡粉含量在84-87%的锡膏; B-4、回流焊要求器件管脚焊接牢固、焊点饱满、光滑并在器件(阻容器件)端头高度方向上有1/3至2/3高度焊料爬升,而焊锡膏中金属合金的含量,对回流焊焊后焊料厚度(即焊点的饱满程度)有一定的影响;为了证实这种问题的存在,有关专家曾做过相关的实验,现摘抄其最终实验结果如下表供参考:

助焊剂及焊锡知识介绍

助焊剂及焊锡知识介绍 助焊剂(FLUX) 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。 4. 溶剂 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。

焊剂类型及用途

焊剂类型及用途 型号焊剂类型用途: HJ130 熔炼焊剂-无 锰高硅低氟 配合H10Mn2焊丝及其他低合金钢焊丝,埋弧焊接低碳钢或 其他低合金钢(如16Mn等) HJ131 熔炼焊剂-无 锰高硅低氟 配合镍基焊丝焊接镍基合金薄板结构 HJ150 熔炼焊剂-无 锰中硅中氟 配合适当焊丝,加H2Cr13或H3Cr2W8,堆焊轧辊 HJ151 熔炼焊剂-无 锰中硅中氟 配合奥氏体不锈钢焊丝或焊带如 H0Cr21Ni10,H0Cr20Ni10Ti H00Cr24Ni12Nb,H00Cr21Ni10Nb,H00Cr26Ni12,H00Cr21Ni10 等进行带极堆焊或焊接,用于核容器及石油化工设备耐腐蚀 层堆焊和构件的焊接.配合H0Cr16Mn16焊丝可用于高锰钢 补焊.配方中若加入适量氧化铌,还可解决含铌钢焊后脱渣 难的问题 HJ172 熔炼焊剂-无 锰低硅高氟 配合适当焊丝,可焊接高铬马氏体热强钢如Cr12MowV及含 铌的铬镍不锈钢 HJ230 熔炼焊剂-低 锰高硅低氟 配合H08MnA,H10Mn2焊丝及某些低合金钢焊丝,焊接低碳钢 及某些低合金(16Mn)等结构 HJ250 熔炼焊剂-低 锰中硅中氟 配合适焊丝(H08MnMoA,H08Mn2MoA及H08MN2MoVA)可焊接低 合金钢(15MnV,14MnMoV,18MnMoNb等),配合Ho8Mn2MoVA焊 丝焊接 -70℃低温钢(如09Mn2V),具有较好的低温冲击韧 性 HJ251 熔炼焊剂-低 锰中硅中氟 配合铬钼钢焊丝焊接珠光体耐热钢(如焊接汽机轮子) HJ252 熔炼焊剂-低 锰中硅中氟 配合H0Mn2NiMoA,H08Mn2MoA,H10Mn2焊丝焊接低合金钢 15MnV,14MnMoV,18MnMoNb等,焊缝具有良好的抗裂性和较 好的低温韧性,可用于核容器、石油化工等压力容器的焊接 HJ260 熔炼焊剂-低 锰高硅中氟 配合奥氏体不锈钢焊丝(如H0CR21Ni10,H0Cr20Ni10Ti等) 焊接相应的耐酸不锈钢结构,也可用轧锟堆焊 HJ330 熔炼焊剂-中 锰高硅中氟 配合H08MnA,H08Mn2Si及H10MnSi等焊丝,可焊接低碳钢和 某些低合金钢(如16Mn,15MnTi,15MnV等)结构,如锅炉、压 力容器等 HJ350 熔炼焊剂-中 锰中硅中氟 配合适当焊丝,可以焊接低合金(如16Mn,15MnV,15MnVn等) 重要结构,船舶、锅炉、高压容器等.细粒度焊剂可用于细丝 埋弧焊,焊接薄板结构 HJ351 熔炼焊剂-中 锰中硅中氟 用于埋弧自动焊和半自动焊,配合适当焊丝可焊接锰-钼、锰 硅及含钼的低合金钢重要结构,如船舶、锅炉、高压容器等. 细粒度焊剂可用于焊接薄板结构 HJ360 熔炼焊剂-中 锰高硅中氟 主要用于电渣焊,配合H10MnSi,H10Mn2,H08Mn2MoVA, H102MoA等,焊接低碳钢及某些合金钢大型结构(A3.20g,

助焊剂

目前国内最常用的可靠性评价试验主要为:表面绝缘阻抗测试,其次铜镜腐蚀测试、离子浓度测试、软钎焊性试验等。 表面绝缘阻抗测试 试验时用规定的材质的梳型电极或环型电极,均匀地涂覆定量的焊剂,在约85℃的温度下干燥30 rain作为试片。先在常态下测定上述试片的绝缘电阻,然后将试片置于温度为(40±2)℃,湿度约90%的恒温恒湿箱中,保持96 h后取出,再放人用在(20±2)℃温度下的特级酒石酸钠的饱和溶液调节湿度(90%)的干燥器中,在1 h内取出,然后在标准状态下,使用绝缘电阻测定器测定表面绝缘电阻。表面绝缘电阻值大于108Ω才算符合可靠性要求。 国外对于免清洗助焊剂的表面绝缘电阻要求较高,一般要求做加偏置电压、长时间潮热试验。观察焊后焊剂残留物对表面绝缘电阻的时效影响,以此来衡量免清洗助焊剂的可靠性。 铜镜腐蚀测试 将欲测试的免清洗助焊剂滴在铜板(40.0mm×40.0 mm×0.2 mm)上,使其自然漫流,然后放人80℃的烘箱中烘2 h,取出冷却后再放入潮湿箱(温度40℃,湿度93%)中72 h查看铜板的颜色变化,如颜色变为深绿,则发生了腐蚀,如颜色无变化或有残渣,则表明未发生腐蚀现象。 不粘附性试验 将粉笔末撒到此种涂有免清洗助焊剂焊料的表面,然后擦去,不粘附;用纱布方法试验,纱布上看不到助焊剂残留物,试板上也无明显纱布痕迹。说明此种免清洗助焊剂的不粘附性性能优良。 软钎焊性试验 在涂有免清洗助焊剂的清洁铜板(50 mm×50mm×1 mm)中央放上HLSnPb50(D8 mm×4 mm)钎料,钎料上分别滴上两滴助焊剂,然后置于275℃的恒温箱内1 min,取出测其漫流面积,据此可判断助焊性能的强弱。 免清洗助焊剂成分及作用作用 免清洗型助焊剂的成分包括溶剂、活性剂和其它添加剂。其它添加剂又包括表面活性剂、缓蚀剂、成膜剂和防氧化剂等。用户可根据焊料的种类、成分和焊接工艺条件等选择合适的助焊剂,所以助焊剂的配方灵活,种类非常多。 3.3.1溶剂: 是溶解焊剂中的所含成分,作为各成分的载体,使之成为均匀的粘稠液体。目前常用溶剂主要以醇类为主,如乙醇、异丙醇等,甲醇虽然价格成本较低,但因其对人体具有较强

助焊剂的使用知识

助焊剂的使用知识  一、表面贴装用助焊剂的要求 1、具一定的化学活性 2、具有良好的热稳定性 3、具有良好的润湿性 4、对焊料的扩展具有促进作用 5、留存于基板的焊剂残渣,对基板无腐蚀性 6、具有良好的清洗性 7、氯的含有量在0.2%(W、W)以下. 二、助焊剂的作用 焊接工序:预热、焊料开始熔化、焊料合金形成、焊点形成、焊料固化 作 用::辅助热传异、去除氧化物、降低表面张力、防止再氧化 说 明:溶剂蒸发、受热,焊剂覆盖在基材和焊料表面,使传热均匀、放出活化剂与基材表面的离子状态的氧化物反应,去除氧化膜、使熔融焊料表面张力小,润湿良好、覆盖在高温焊料表面,控制氧化改善焊点质量。 三、助焊剂的物理特性 助焊剂的物理特性主要是指与焊接性能相关的溶点,沸点,软化点,玻化温度,蒸气压, 表面张力,粘度,混合性等. 四、助焊剂残渣产生的不良与对策 助焊剂残渣会造成的问题如下: 1、对基板有一定的腐蚀性 2、降低电导性,产生迁移或短路 3、非导电性的固形物如侵入元件接触部会引起接合不良 4、树脂残留过多,粘连灰尘及杂物 5、影响产品的使用可靠性 使用理由及对策: 1、选用合适的助焊剂,其活化剂活性适中 2、使用焊后可形成保护膜的助焊剂 3、使用焊后无树脂残留的助焊剂 4、使用低固含量免清洗助焊剂

5、焊接后清洗 五、QQ-S-571E规定的焊剂分类代号 代号:焊剂类型 S 固体适度(无焊剂) R 松香焊剂 RMA 弱活性松香焊剂 RA 活性松香或树脂焊剂 AC 不含松香或树脂的焊剂 美国的合成树脂焊剂分类: SR 非活性合成树脂,松香类 SMAR 中度活性合成树脂,松香类 SAR 活性合成树脂,松香类 SSAR 极活性合成树脂,松香类 六、助焊剂喷涂方式和工艺因素 喷涂方式有以下三种: 1、超声喷涂:将频率大于20KHz的振荡电能通过压电陶瓷换能器转换成机械能,把焊剂雾化,经压力喷嘴到PCB上. 2、丝网封方式:由微细,高密度小孔丝网的鼓旋转空气刀将焊剂喷出,由产生的喷雾,喷到PCB上. 3、压力喷嘴喷涂:直接用压力和空气带焊剂从喷嘴喷出 喷涂工艺因素: 1、设定喷嘴的孔径,烽量,形状,喷嘴间距,避免重叠影响喷涂的均匀性. 2、设定超声雾化器电压,以获取正常的雾化量. 3、喷嘴运动速度的选择 4、PCB传送带速度的设定 5、焊剂的固含量要稳定 6、设定相应的喷涂宽度 七、免清洗助焊剂的主要特性 1、可焊性好,焊点饱满,无焊珠,桥连等不良产生 2、无毒,不污染环境,操作安全 3、焊后板面干燥,无腐蚀性,不粘板

助焊剂常见问题与分析

助焊剂常见状况与分析 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。 助焊剂的主要有以下几大功能有: 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。 助焊剂还具有以下几个特性: 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回生成氧化层,这中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。 松香助焊剂去除氧化层,即是第一中反应,松香主要成份为松香酸(Abietic Acid)和异构双萜酸(Isomeric diterpene acids),当助焊剂加热后与氧化铜反应,形成铜松香(Copper abiet),是呈绿色透明状物质,易溶入未反应的松香内与松香一起被清除,即使有残留,也不会腐蚀金属表面。 氧化物曝露在氢气中的反应,即是典型的第二种反应,在高温下氢与氧发生反应成水,减少氧化物,这种方式长用在半导体零件的焊接上。 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,助焊剂被使用除了去除氧化物的功能外,还有其他功能,这些功能是焊锡作业时,必不可免考虑的。 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。 助焊剂的功能即是去除氧化物,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,当然此温度必须在焊锡作业的温度范围内。另一个例子,如使用氢气做为助焊剂,若温度是一定的,反映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600℉(315℃)时,几乎无任何反应,如果无法避免高温时,可将预热时间延长,使其充分发挥活性后再进入锡炉。

锡膏&助焊剂成分及作用

锡膏&助焊剂成分及作用 大致讲来,焊锡膏的成份可分成两个大的部分,即助焊剂和焊料粉(FLUX &SOLDER POWDER)。 (一)、助焊剂的主要成份及其作用: A、活化剂(ACTIVATION):该成份主要起到去除PCB铜膜焊盘表层及零件焊接部位的氧化物质的作用,同时具有降低锡、铅表面张力的功效; B、触变剂(THIXOTROPIC) :该成份主要是调节焊锡膏的粘度以及印刷性能,起到在印刷中防止出现拖尾、粘连等现象的作用; C、树脂(RESINS):该成份主要起到加大锡膏粘附性,而且有保护和防止焊后PCB再度氧化的作用;该项成分对零件固定起到很重要的作用; D、溶剂(SOLVENT):该成份是焊剂组份的溶剂,在锡膏的搅拌过程中起调节均匀的作用,对焊锡膏的寿命有一定的影响; (二)、焊料粉: 焊料粉又称锡粉主要由锡铅合金组成,一般比例为63/37;另有特殊要求时,也有在锡铅合金中添加一定量的银、铋等金属的锡粉。概括来讲锡粉的相关特性及其品质要求有如下几点: A、锡粉的颗粒形态对锡膏的工作性能有很大的影响: A-1、重要的一点是要求锡粉颗粒大小分布均匀,这里要谈到锡粉颗粒度分布比例的问题;在国内的焊料粉或焊锡膏生产厂商,大家经常用分布比例来衡量锡粉的均匀度:以25~45μm的锡粉为例,通常要求35μm左右的颗粒分度比例为60%左右,35μm 以下及以上部份各占20%左右; A-2、另外也要求锡粉颗粒形状较为规则;根据“中华人民共和国电子行业标准《锡铅膏状焊料通用规范》(SJ/T 11186-1998)”中相关规定如下:“合金粉末形状应是球形的,但允许长轴与短轴的最大比为1.5的近球形状粉末。如用户与制造厂达成协议,也可为其他形状的合金粉末。”在实际的工作中,通常要求为锡粉颗粒长、短轴的比例一般在1.2以下。 A-3、如果以上A-1及A-2的要求项不能达到上述基本的要求,在焊锡膏的使用过程中,将很有可能会影响锡膏印刷、点注以及焊接的效果。 B、各种锡膏中锡粉与助焊剂的比例也不尽相同,选择锡膏时,应根据所生产产

助焊剂使用说明书

東莞市军威化工科技有限公司 東莞市中茂石油化工貿易有限公司 助焊劑 說明書 概述 JW-801系列是含有松香的消亮型助焊劑。無論是在有鉛還是無鉛工藝中均可提供極高的可焊性和可靠性。它獨特的配方使其具有出色的助焊能力,並能有效減少錫珠的産生。板下SMT零件的抗錫橋性能也優於其他産品。 特點及優勢 適用於有鉛和無鉛焊接的領先特點: 連接器和板下SMT零件錫橋少 , 優秀的通孔上錫性能-10mil通孔填滿率>95% 錫珠少 優點: 焊點平滑,消亮完全 助焊劑分佈均勻,低黏性 可用於無鉛和有鉛工藝 可以噴霧和發泡 ; 應用指南 爲了保障穩定性的焊接性和電氣可靠性,使用的線路板和零件應滿足可焊性和離子清潔度的要求。建議組裝廠就這些專案和他們的供應商訂立規範,讓供應商提供出貨分析報告,或由組裝廠自行檢驗。通常板子和零件進料檢驗的標準是≦5ug/in2,建議使用離子清潔度測試儀(Omegameter)以加熱的溶劑測試。在製造過程中對板子要小心處理,拿取時應該手持板子的邊緣並使用乾淨無纖維的手套。並維持輸送帶,爪勾和夾具的清潔。清潔時可使用清洗劑清洗。JW-801 可用於噴霧和發泡。噴霧時,可以使用一片紙板代替線路板通過助焊劑噴霧區,然後目檢助焊劑噴塗均勻性。也可以使用板子大小的耐熱玻璃通過噴霧和預熱區來進行檢查。

健康與安全 健康與安全資訊詳見物質安全資料表(MSDS)吸入焊接作業産生的溶劑和活性劑揮發物質會造成頭痛,眩暈,噁心。工作區域應加裝合適的排風裝置來除去揮發物。波峰焊設備出口處也需裝有排風裝置以徹底除去揮發物。助焊劑使用過程中要注意穿合適的工作服及防護具避免皮膚和眼睛接觸到助焊劑。 機器設置指南 殘留物清除: JW-801系列是免清洗助焊劑,殘留物可安全的留在電路板上,如果需要清除,推薦使用JW-805溶劑型清洗劑。 技術規格 腐蝕性和電性能測試

助焊剂的作用、原理、成分

助焊剂相关知识 一、助焊剂的作用: 关于助焊剂的作用概括来讲主要有“辅助热传导”、“去除氧化物”、“降低被焊接材质表面张力”、“去除被焊接材质表面油污、增大焊接面积”、“防止再氧化”等几个方面,在这几个方面中比较关键的作用有两个就是:“去除氧化物”与“降低被焊接材质表面张力”。 1、关于“辅助热传导”作用的理解“ 在焊接时,焊锡基本处于完全熔融的高温状态,在这种高温状态下,被焊接元器件与焊盘必然会经受一定的高温考验,至于最高温度的热冲击,人们在实际操作中会采用各种应对措施加以防范,同时要求被焊接物之材质的耐热性能要比较强,一般根据标准工艺之温度要求,将其材质最终能够承受的温度极限(也叫耐热温度),设计在可能遭受的最高温度线以上20-300C左右,应该说是这比较保险的安全范围。所以,一旦被焊物材质确定下来后,最终会承受热冲击的可能性基本都在安全许可范围内,但是,在实际的工艺操作过程中变数太多,如每台机器之间与标准工艺的误差,可能会造成整个焊接过程所有参数的改变,既使最高温度是在事先设定的安全范围内,但如果升温速率过大,会使所有可能接触到锡液的每一个零部件或零部件之局部骤然升温,温度的急骤上升或急骤下降都能够引起材质性能的蠕变,对这种材质性能的蠕变,在短期内几乎所有的检测手段都无能为力,它所造成的危害是长期的、潜在的、不易被查明原因的,这种危害对一些精密电子信息产品而言,可算是致命的内伤。 基于以上阐述,我们对助焊剂“辅助热传导”的作用就极易理解了,当前所有助焊剂的组份中,溶剂基本上是不可缺少的,同时溶剂中也有高沸点的添加剂,这些物质在遇热后能吸收一部分热量,同时在达到沸点的温度后开始逐步挥发,同时带走部分热量,使被焊接材质不至于在瞬间产生急骤的温度变化;另外,因为助焊剂在焊接材质表面的涂覆,还能使整个板面的受热情况趋于均匀。所以,我们对种状况理解为“辅助热传导”,它所辅助的整个过程可以看成是延缓热冲击、使焊材受热均匀的过程,而不是在破坏热传导或帮助热能迅速传导的这样一个过程或作用。 2、关于“去除氧化物”作用的理解。 焊接的过程就是钎焊接头或焊点成型的过程,这个过程也是合金结构发生变化及合金重组的过程。焊料合金本身的结构状态基本都是稳定的,那么,它与其他金属或其他合金在极短的时间内重新熔合,并形成新的合金结构就不是那么容易的事情,目前,传统的焊料合金为Sn63/Pb37,它与其他很多金属或合金都能够重新熔合并形成新的合金,如铜、铝、镍、锌、银、金等,特别是金属铜极易与锡铅合金焊料熔合,但是当这些金属被空气或其他物质所氧化或反应时,在这些金属物的表面会形成一个氧化层,虽然锡铅焊料与这些金属本身较易形成合金结构,但与这些物质的氧化物或化合物形成新的焊点接头,重新熔合的机会就非常低。几乎所有的焊接材料设计者在论证焊料的可焊性时,都是将焊接材质及工艺环境设定在理想状态,而所有的理想状态在实际工艺过程中几乎是不存在的,就线路板、元器件、或其他被焊接材质的制

助焊剂分类

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。

助焊剂的使用方法

要说明: 助焊剂是一种低固态含量,无卤素活性的免洗助焊剂,这种独特的组合活性系统对焊锡表面具有极好的润湿性,均匀可靠的去除影响焊锡的氧化层及不良物质,以利于形成界面合金,光亮饱满的焊点。环保型无色免洗助焊剂由于低固态含量,焊后板面及焊点面残留物极少,均匀光亮,且具有极高的表面绝缘阻抗,极易通过ICT测试。应用:环保型无色免洗助焊剂6600适用于发泡,喷雾、涂敷方式;当使用波峰焊设备时,建议PCB板置予热温度为90℃-110℃,以利助焊剂发挥最佳效果。助焊剂发泡作业时,建议使用微孔发泡管,以保证发泡效果,使用中严格控制比重,适当添加稀释剂,使其在标准比重范围内使用(0.800±0.005)。波峰焊锡波需平整,尽可能减少PCB板的变形,使各锡点过锡时间基本保持一致,以取得更均匀的表面效果。喷雾作业时注意喷嘴的调整,勿必让助焊剂均匀分布在PCB板面。应用去油、去水并经冷却处理的压缩空气来发泡,压缩空气压力需维持稳定,以免发泡高度不稳定,助焊剂正常使用寿命约为48个工作小时,当发现助焊剂变混或液体中有悬浮物时,应及时清除槽内助焊剂,清洗发泡槽,更换助焊剂。 焊剂又称为钎剂,在整个钎焊过程中焊剂起着至关重要的作用。焊剂一般由具有还原性的块状、粉状或糊状物质当任。焊剂的熔点比焊料低,其比重、粘度、表面张力都比焊料小。因此,在焊接时,焊剂必定会先于焊料熔化,很快地流浸、覆盖于焊料及被焊金属的表面,起到隔绝空气防止金属表面氧化的作用,起到降低焊料本身和被焊金属的表面张力,增加焊料润湿能力的作用。并且能在焊接的高温下与焊锡及被焊金属表面的氧化膜反应,使之熔解、还原出纯净的金属表面来,这时液态焊料的表面才得以体现它的表面张力和浸润性,金属间的扩散才得以进行。 (1)表面张力和润湿力 在焊接过程中,焊料首先要变成液体,焊料作为液体存在的整个阶段中,表面张力和润湿力都始终左右着它的行为。 表面张力使液体表面犹如张紧的弹性薄膜那样具有收缩的趋势。 润湿力则是液体浸润固体表面的能力,是固体分子和液体分子之间的引力与液体本身分子互相之间的引力相抗衡后的综合体现。 (2)润湿力及表面张力与焊接的关系 焊锡正是由于润湿力才可以吸附于烙铁头上,且由于表面张力的存在,可以被吸附到一定的量,以至于形成准液滴状而不滴落,由烙铁带来带去,让其完成运载和调节焊料的任务。由于润湿力,焊锡可以在被焊金属表面展布开来。由于表面张力带来的毛细现象,使得由可润湿的被焊金属表面之间形成的缝隙、拐角处对液态的焊锡具有相当大的吸力,这现象在焊接过程中所起的作用不小。 由于表面张力的存在,使得清洁的锡液无法以一个复杂的表面形状来掩盖虚焊。在润湿力和表面张力的共同作用下焊锡在凝固前将按照焊点现存的焊锡量来形成一个很流畅的,没有应力集中的表面。 而所有上述这一切都必须有一个先决条件:不管在哪一种焊接温度下,也不管焊接过程要延续多久,焊锡表面和被焊金属表面都必须始终是非常纯净的,不能被任何杂质所隔离、包裹,也不能生成新的氧化物。这个要求本来比较苛刻,但是焊剂的引入使用则巧妙地解决了这个问题。 (3)焊剂的品种

助焊剂使用说明书

健康舆安全 健康與安全資訊詳見物質安全資料表(MSDS)吸入焊接作業産生的溶劑和活性劑揮發物質會造成頭痛,眩暈,噁心。工作區域應加裝合適的排風裝置來除去揮發物。波峰焊設備出口處也需裝有排風裝置以徹底除去揮發物。助焊劑使用過程中要注意穿合逋的工作服及防護具避免皮膚和眼睛接觸到助焊劑。 殘留物清除: JW-801系列長免清洗助焊劑,殘留物可安全的留在電路板上,如果需要清除,推薦使用JW-805 溶劑型清洗劑。 技術規格

腐蝕性測試 J-STD-004表面絕緣電阻(所有値以ohms計) JIS表面絕緣電阻(所有値以ohms計) BELLCORE表面絕緣電阻(所有值以ohms計) BELLCORE電遷移(所有値以ohms計)

三、成份辨識資料 四、危害辨識資料 五、急救措施 五、滅火措施

六、泄漏處理方法 個人應注意事項:處理泄漏時不得有任何火源,處理人貝須配戴充份的個人防護設備。環境注意事項:不可大量泄漏至土壤、溝渠。 清理方法:若泄漏於空氣不流通之盛,首先須移開所有的火源.少量泄漏可用紙張或吸附物吸去泄漏液再移至通風處自然揮發。大量泄漏須抽取至儲存桶,殘留部份以吸附物處理。 七、安全處置與儲存方法 八、暴露預防措施 九、物理及化學性質

十、安全性及反應性 十一、毒性資料 十二、生態資料 十三、廢棄處置方法 廢棄處置方法:焚化或密封儲存,須按廢棄物處理法規處置。 十四、運送資料 國際運送規定:(空白) 聯合國編號:UN1219, isopropyl alcohol 國內運送規定:危險物品專用車運輪. 特殊運送方法及注意事項:(空白) 十五、法規資料

助焊剂成分分析及助焊剂原料以及用法

助焊剂成分分析及助焊剂原料以及用法 助焊剂(flux)可分为固体、液体和气体。主要有“辅助热传导”、“去除氧化物”、“降低被焊接材质表面张力”、‘去除被焊接材质表面油污、增大焊接面积“、’防止再氧化‘等几个方面,在这几个方面中比较关键的作用有两个就是“去除氧化物”与“降低被焊接材质表面张力”。 助焊剂通常是以松香为主要成分的混合物,是保证焊接过程顺利进行的辅助材料。焊接是电子装配中的主要工艺过程,助焊剂是焊接时使用的辅料,助焊剂的主要作用就是清除焊料和被焊母材表面的氧化物,使金属表面达到必要的清洁度。它防止焊接时表面的再次氧化,降低焊料表面张力,提高焊接性能。助焊剂性能的优劣,直接影响到电子产品的质量。 一、助焊剂成分 近几十年来,在电子产品生产锡焊工艺过程中,一般多使用主要由松香、树脂、含卤化物的活性剂、添加剂和有机溶剂组成的松香树脂系助焊剂。这类助焊剂虽然可焊性好,成本低,但焊后残留物高。其残留物含有卤素离子,会逐步引起电气绝缘性能下降和短路等问题,要解决这一问题,必须对电子印制板上的松香树脂系助焊剂残留物进行清洗。这样不但会增加生产成本,而且清洗松香树脂系助焊剂残留的清洗剂主要是氟氯化合物。这种化合物是大气臭氧层的损耗物质,属于禁用和被淘汰之列。但是由于各种原因,目前仍有不少公司沿用的工艺是属于前述采用松香树指系助焊剂焊锡,再用氟热氯型清洗剂清洗的工艺,效率较低而成本偏高,环境污染严重。 现在市场上使用比较多的,档次较高的是免洗助焊剂,主要原料为:有机溶剂、松香树脂及其衍生物、合成树脂表面活性剂、有机酸活化剂、防腐蚀剂、助溶剂、成膜剂。简单地说是各种固体成分溶解在各种液体中形成均匀透明的混合溶液,其中各种成分所占比例各不相同,所起作用不同。 有机溶剂:酮类、醇类、酯类中的一种或几种混合物,常用的有乙醇、丙醇、丁醇,丙酮、甲苯异丁基甲酮,醋酸乙酯、,醋酸丁酯等。作为液体成分,其主要作用是溶解助焊剂中的固体成分,使之形成均匀的溶液,便于待焊元件均匀涂布适量的助焊剂成分,同时它还可以清洗轻的脏物和金属表面的油污。 但因卤素离子很难清洗干净,离子残留度高,卤素元素(主要是氯化物)有强腐蚀性,故不适合用作免洗助焊剂的原料,不含卤素的表面活性剂,活性稍弱,但离子残留少。表面活性剂主要是脂肪酸族或芳香族的非离子型表面活性剂,其主要功能是减小焊料与引线脚金属两者接触时产生的表面张力,增强表面润湿力,增强有机酸活化剂的渗透力,也可起发泡剂的作用。 有机酸活化剂:由有机酸二元酸或芳香酸中的一种或几种组成,如丁二酸、戊二酸、衣康酸、邻羟基苯甲酸、癸二酸、庚二酸、苹果酸、琥珀酸等,其主要功能是除去引线脚上的氧化物和熔融焊料表面的氧化物,是助焊剂的关键成分之一。 防腐蚀剂:减少树脂、活化剂等固体成分在高温分解后残留的物质。 助溶剂:阻止活化剂等固体成分从溶液中脱溶的趋势,避免活化剂不良的非均匀分布。

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