助焊劑有哪些類型?如何選擇助焊劑?
助焊劑是在電路板焊接過(guò)程中用于清潔被焊接表面并防止其再次氧化的電路板焊接常用材料。按照形態(tài),可以分為固態(tài)、液態(tài)、膏狀三種。
關(guān)于助焊劑分類,國(guó)際上主要依據(jù)IPC-J-STD-004《助焊劑要求》。按固體含量(不揮發(fā)物)的主要化學(xué)成分又可以為四類:松香型(RO)、樹(shù)脂型(RE)、有機(jī)型(OR)和無(wú)機(jī)型(IN)。然后按助焊劑或助焊劑殘留物的腐蝕性或?qū)щ娦赃M(jìn)一步細(xì)分,又分為低活性(L)、中等活性(M)和強(qiáng)活性(H)。
助焊劑類型名稱中的0和1分別表示助焊劑中不含鹵化物(<0.05%)和含鹵化物兩種狀態(tài)。只有滿足某類助焊劑的所有測(cè)試要求才能歸為某類助焊劑。
助焊劑是一種典型的配方型產(chǎn)品,產(chǎn)品技術(shù)含量完全在成分選擇與配比上,這也是助焊劑生產(chǎn)單位的最核心技術(shù)。因此,如何選擇助焊劑只能從各種指標(biāo)來(lái)了解目標(biāo)助焊劑的基本性能,評(píng)估是否可以作為相關(guān)產(chǎn)品使用的助焊劑。
助焊劑的技術(shù)指標(biāo)通常分為三類,測(cè)試方法可以依據(jù)IPC-TM-650標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行:
一是與基本物理性能相關(guān)如顏色、比重、固體含量(不可揮發(fā)物)等;
二是與性能相關(guān)如酸值、潤(rùn)濕能力、鋪展能力等;三是與腐蝕性、電氣安全相關(guān)如水萃取電導(dǎo)率、鹵素含量、銅鏡腐蝕、表面絕緣電阻、電化學(xué)遷移、霉菌等。
一般情況下,助焊劑的固體含量越高,阻焊效果就越好,但固體含量高的助焊劑在焊后的殘留物也相對(duì)較多,所以找到阻焊和殘留物的平衡點(diǎn),主流的固體含量在2.0%~7.0%之間。
助焊劑中的酸可以去除氧化膜,酸值越高,阻焊能力越強(qiáng)。低固含量助焊劑的酸值通常在17~35mgKOH/g,高固含量助焊劑的酸值通常在50 mgKOH/g以上。
水萃取電導(dǎo)率從側(cè)面也反應(yīng)出助焊劑的表面電絕緣電阻。電導(dǎo)率高,電阻率就小。
鹵化物就是助焊劑固體含量(不可揮發(fā)物)成分中的氯化物當(dāng)量(%)。
助焊劑中鹵化物的總含量是指Cl-、Br-、F-和I-測(cè)量值的總和。作為助焊劑中的活性劑,早期的助焊劑配方中均有鹵化物,但鹵素離子的導(dǎo)電性也給焊接后的電氣安全帶來(lái)了隱患,所以焊接后的清洗是必不可少的環(huán)節(jié)。
關(guān)于如何選擇助焊劑,哪種助焊劑類型更合適對(duì)應(yīng)產(chǎn)品,使用生產(chǎn)企業(yè)大多數(shù)是依靠評(píng)估焊點(diǎn)的質(zhì)量來(lái)確定。
助焊劑選型評(píng)估關(guān)鍵點(diǎn)主要從六個(gè)方面進(jìn)行:
(1)橋連缺陷率
橋聯(lián),橋聯(lián)現(xiàn)象產(chǎn)生的原因很多,如PCB傳送方向、引腳密度、引腳材料特性等,關(guān)于助焊劑主要是評(píng)估助焊劑的覆蓋性及阻焊能力。
(2)通孔透錫率
拋開(kāi)設(shè)計(jì)原因外,主要是評(píng)估助焊劑的潤(rùn)濕能力。
(3)焊盤上錫飽滿度
主要是以評(píng)估焊料在焊盤上的覆蓋面積及上錫量為依據(jù)。如IPC610中規(guī)定75%的焊盤覆蓋率為最低要求。
(4)焊后PCB表面潔凈度
主要以評(píng)估焊接后板面助焊劑殘余物的萃取液電阻率,GJB5807對(duì)于三級(jí)電子的判據(jù)要求是離子殘余物應(yīng)不大于1.56μg NaCl/cm2。
(5)在線測(cè)試In-Circuit Test直通率
利用探針與焊點(diǎn)之間進(jìn)行測(cè)試,以此判斷助焊劑殘余物對(duì)測(cè)試是否有影響,一般影響應(yīng)小于5%以內(nèi),直通率與助焊劑的配方密切相關(guān)。
(6)助焊劑殘留物表面絕緣電阻
助焊劑殘留物表面絕緣電阻,絕緣電阻能說(shuō)明生產(chǎn)中使用的材料和工藝的質(zhì)量是否符合要求,GJB5807要求表面絕緣電阻不小于100MΩ。
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