【原創(chuàng)】助焊劑漫話(huà)之如何從技術(shù)性能指標(biāo)的角度選擇助焊劑?
【原創(chuàng)】如何從技術(shù)性能指標(biāo)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(zhì)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(lái)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(mǎn)足波峰焊工藝使用,從技術(shù)性能指標(biāo)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(xiàng)技術(shù)性能指標(biāo):
PH值:助焊劑去除焊接金屬表面的金屬氧化物通過(guò)酸性反應(yīng),酸性越強(qiáng)PH值越低,助焊劑的去氧化能力則越強(qiáng),但同時(shí)帶來(lái)的過(guò)反應(yīng)的問(wèn)題而把金屬基材腐蝕。故助焊劑酸性的大小應(yīng)與金屬材料敏感性相匹配,精密焊接不宜選擇酸性太強(qiáng)的助焊劑,或者焊后需要進(jìn)行清洗。
鹵素含量:鹵素具有較強(qiáng)的奪取電子能力,微量的鹵素存在會(huì)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(huì)給產(chǎn)品的可靠性造成一定影響。故助焊劑鹵素含量因應(yīng)用場(chǎng)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(chǔ)存和使用過(guò)程中因?yàn)閾]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(yīng)用于生產(chǎn)中的管控指標(biāo)。
固含量:固含量與焊后殘留量(即干凈度)有直接關(guān)系,但非對(duì)應(yīng)關(guān)系,主要是因?yàn)闇y(cè)試溫度和實(shí)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(quán)衡。
銅鏡腐蝕性:助焊劑的腐蝕性大小是對(duì)酸性強(qiáng)弱對(duì)基材影響的進(jìn)一步驗(yàn)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(yàn)。這項(xiàng)指標(biāo)也是需要在腐蝕性和可焊性之間做權(quán)衡。
表面絕緣電阻:表面絕緣電阻的反應(yīng)的是助焊劑焊后產(chǎn)品可靠性,按照不同的測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)對(duì)表面絕緣電阻值得要求也不一樣,按照GBT9491-2002標(biāo)準(zhǔn)SIR大于1011Ω,而按照IPC J-STD-004標(biāo)準(zhǔn),SIR大于108Ω,因測(cè)試方法不同,兩者的對(duì)比并無(wú)意義。但可以確定的是SIR值是越大對(duì)焊后產(chǎn)品越有利。
電化學(xué)遷移:電化學(xué)遷移也是對(duì)表面絕緣電阻值的進(jìn)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(dāng)然該項(xiàng)指標(biāo)亦越大對(duì)焊后產(chǎn)品越有利。
除上述詳細(xì)的技術(shù)參數(shù)的考慮,其次還需結(jié)合所需要裝配的電子產(chǎn)品的類(lèi)別或技術(shù)要求 ,選擇合適的助焊劑產(chǎn)品;最后需要對(duì)所選助焊劑,進(jìn)行試驗(yàn)驗(yàn)證和有效評(píng)估 。
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【助焊劑小知識(shí)】
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(jié)束時(shí),助焊劑應(yīng)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(jī)械手?jǐn)y帶PCB通過(guò)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(diǎn)/圖形噴霧多種方式?;亓骱腹ば蚝蟮奈⒉ǚ暹x焊,最重要的是焊劑準(zhǔn)確噴涂。微孔噴射式不會(huì)弄污焊點(diǎn)之外的區(qū)域。微點(diǎn)噴涂最小焊劑點(diǎn)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(yīng)商提供,技術(shù)說(shuō)明書(shū)應(yīng)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(yīng)用極廣,其品質(zhì)直接影響電子工業(yè)的整個(gè)生產(chǎn)過(guò)程和產(chǎn)品質(zhì)量。隨著RoHS 和WEEE指令的實(shí)行,無(wú)鉛化對(duì)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(wú)鹵、無(wú)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(yīng)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(guó)內(nèi)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(kuò)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(guò)程中加入助焊劑,用來(lái)協(xié)助提供沒(méi)有氧化層的金屬表面,并保持這些表面的無(wú)氧化物狀態(tài),直到焊錫與金屬表面完成焊接過(guò)程。同時(shí)依靠焊劑的化學(xué)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(tái)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(kuò)散,以達(dá)到錫焊連接的目的。在焊接過(guò)程中助焊劑還能促進(jìn)焊錫的流動(dòng)和擴(kuò)散,通過(guò)減小表面不平度來(lái)影響焊錫表面張力在焊錫擴(kuò)散方向上的平衡。
理想的助焊劑除化學(xué)活性外,還要具有良好的熱穩(wěn)定性、粘附力、擴(kuò)展力、電解活性、環(huán)境穩(wěn)定性、化學(xué)官能團(tuán)及其反應(yīng)特性、流變特性、對(duì)通用清洗溶液和設(shè)備的適應(yīng)性等。助焊劑的上述作用都是通過(guò)其中的活化劑、溶劑、表面活性劑等成分的作用來(lái)實(shí)現(xiàn)的。
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【閱讀提示】
以上為本公司一些經(jīng)驗(yàn)的累積,因工藝問(wèn)題內(nèi)容廣泛,沒(méi)有面面俱到,只對(duì)常見(jiàn)問(wèn)題作分析,隨著電子產(chǎn)業(yè)的不斷更新?lián)Q代,新的工藝問(wèn)題也不斷出現(xiàn),本公司自成立以來(lái)不斷的追求產(chǎn)品的創(chuàng)新,做到與時(shí)俱進(jìn),熟悉各種生產(chǎn)復(fù)雜工藝,能為各種客戶(hù)提供全方位的工藝、設(shè)備、材料的清洗解決方案支持。
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