【原創(chuàng)】助焊劑漫話之如何從技術性能指標的角度選擇助焊劑?
【原創(chuàng)】如何從技術性能指標的角度選擇助焊劑-合明科技
助焊劑是電子工業(yè)中最重要的輔助材料之一 ,它在電子裝配工藝中影響電子產(chǎn)品質量與可靠性。隨著現(xiàn)代信息電子工業(yè)的迅猛發(fā)展,助焊劑的使用量大要求越來越高。如何能在眾多的助焊劑中挑選一款適合自己所需要的產(chǎn)品,滿足波峰焊工藝使用,從技術性能指標的角度可供初步參考曬選到適合的產(chǎn)品,首先需要正確理解其各項技術性能指標:
PH值:助焊劑去除焊接金屬表面的金屬氧化物通過酸性反應,酸性越強PH值越低,助焊劑的去氧化能力則越強,但同時帶來的過反應的問題而把金屬基材腐蝕。故助焊劑酸性的大小應與金屬材料敏感性相匹配,精密焊接不宜選擇酸性太強的助焊劑,或者焊后需要進行清洗。
鹵素含量:鹵素具有較強的奪取電子能力,微量的鹵素存在會使得助焊劑的可焊性大幅提升,但鹵素的存在不僅有環(huán)保壓力也會給產(chǎn)品的可靠性造成一定影響。故助焊劑鹵素含量因應用場景而定。
比重:助焊劑中溶劑載體與其他組分的密度相差較大,助焊劑在儲存和使用過程中因為揮發(fā)作用而損失掉,造成比重的變化,故比重一定程度上可以反映助焊劑濃度的變化,故比重應用于生產(chǎn)中的管控指標。
固含量:固含量與焊后殘留量(即干凈度)有直接關系,但非對應關系,主要是因為測試溫度和實際使用溫度上存在差異。故固含量的是在可焊性和焊后干凈度之間做權衡。
銅鏡腐蝕性:助焊劑的腐蝕性大小是對酸性強弱對基材影響的進一步驗證,衡量腐蝕性大小一般是在使用最廣泛的基材銅上做銅鏡腐蝕試驗。這項指標也是需要在腐蝕性和可焊性之間做權衡。
表面絕緣電阻:表面絕緣電阻的反應的是助焊劑焊后產(chǎn)品可靠性,按照不同的測試標準對表面絕緣電阻值得要求也不一樣,按照GBT9491-2002標準SIR大于1011Ω,而按照IPC J-STD-004標準,SIR大于108Ω,因測試方法不同,兩者的對比并無意義。但可以確定的是SIR值是越大對焊后產(chǎn)品越有利。
電化學遷移:電化學遷移也是對表面絕緣電阻值的進一步要求,在更極端的環(huán)境下考察助焊劑的表面絕緣電阻。當然該項指標亦越大對焊后產(chǎn)品越有利。
除上述詳細的技術參數(shù)的考慮,其次還需結合所需要裝配的電子產(chǎn)品的類別或技術要求 ,選擇合適的助焊劑產(chǎn)品;最后需要對所選助焊劑,進行試驗驗證和有效評估 。
【助焊劑小知識】
助焊劑涂布工藝
在選擇性焊接中,助焊劑涂布工序起著重要的作用。焊接加熱與焊接結束時,助焊劑應有足夠的活性防止橋接的產(chǎn)生并防止PCB產(chǎn)生氧化。助焊劑噴涂由X/Y機械手攜帶PCB通過助焊劑噴嘴上方,助焊劑噴涂到PCB待焊位置上。助焊劑具有單嘴噴霧式、微孔噴射式、同步式多點/圖形噴霧多種方式。回流焊工序后的微波峰選焊,最重要的是焊劑準確噴涂。微孔噴射式不會弄污焊點之外的區(qū)域。微點噴涂最小焊劑點圖形直徑大于2mm,所以噴涂沉 積在PCB上的焊劑位置精度為±0.5mm,才能保證焊劑始終覆蓋在被焊部位上面,噴涂焊劑量的公差由供應商提供,技術說明書應規(guī)定焊劑使用量,通常建議 100%的安全公差范圍。
助焊劑在PCB行業(yè)中應用極廣,其品質直接影響電子工業(yè)的整個生產(chǎn)過程和產(chǎn)品質量。隨著RoHS 和WEEE指令的實行,無鉛化對助焊劑的性能提出了更高的要求,助焊劑已由傳統(tǒng)的松香型向無鹵、無松香、免清洗、低固含量方向發(fā)展,其組成也隨之發(fā)生了相應的變化,各組分的相互作用,使助焊劑的性能更加優(yōu)良。
1、助焊劑的基本組成
國內外助焊劑一般由活化劑、溶劑、表面活性劑和特殊成分組成。特殊成分包括緩蝕劑、防氧化劑、成膜劑等。
2、助焊劑各成分的作用
被焊金屬工件表面存在氧化物、灰塵等污垢,阻礙工件基體金屬和焊料之間以原子狀態(tài)相互擴散,因此必須清除氧化物等以使表面清潔露出金屬基體,但是被清潔的金屬基體表面的原子在大氣中又立刻被氧化,在焊接溫度下,氧化速度更快。所以在焊接過程中加入助焊劑,用來協(xié)助提供沒有氧化層的金屬表面,并保持這些表面的無氧化物狀態(tài),直到焊錫與金屬表面完成焊接過程。同時依靠焊劑的化學作用,與被焊金屬表面的氧化物化合,在焊接溫度下形成液態(tài)化臺物,使被焊金屬部位表面的金屬原子與熔融焊料的原子相互擴散,以達到錫焊連接的目的。在焊接過程中助焊劑還能促進焊錫的流動和擴散,通過減小表面不平度來影響焊錫表面張力在焊錫擴散方向上的平衡。
理想的助焊劑除化學活性外,還要具有良好的熱穩(wěn)定性、粘附力、擴展力、電解活性、環(huán)境穩(wěn)定性、化學官能團及其反應特性、流變特性、對通用清洗溶液和設備的適應性等。助焊劑的上述作用都是通過其中的活化劑、溶劑、表面活性劑等成分的作用來實現(xiàn)的。
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