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2020-04-28

【原创】助焊剂漫话之如何从技术性能指标的角度选择助焊剂?

发布者:合明科技Unibright ; 浏览次数:97

【原创】如何从技术性能指标的角度选择助焊剂-合明科技

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,助焊剂的使用量大要求越来越高。如何能在众多的助焊剂中挑选一款适合自己所需要的产品,满足波峰焊工艺使用,从技术性能指标的角度可供初步参考晒选到适合的产品,首先需要正确理解其各项技术性能指标:

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PH值:助焊剂去除焊接金属表面的金属氧化物通过酸性反应,酸性越强PH值越低,助焊剂的去氧化能力则越强,但同时带来的过反应的问题而把金属基材腐蚀。故助焊剂酸性的大小应与金属材料敏感性相匹配,精密焊接不宜选择酸性太强的助焊剂,或者焊后需要进行清洗。

卤素含量:卤素具有较强的夺取电子能力,微量的卤素存在会使得助焊剂的可焊性大幅提升,但卤素的存在不仅有环保压力也会给产品的可靠性造成一定影响。故助焊剂卤素含量因应用场景而定。

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比重:助焊剂中溶剂载体与其他组分的密度相差较大,助焊剂在储存和使用过程中因为挥发作用而损失掉,造成比重的变化,故比重一定程度上可以反映助焊剂浓度的变化,故比重应用于生产中的管控指标。

固含量:固含量与焊后残留量(即干净度)有直接关系,但非对应关系,主要是因为测试温度和实际使用温度上存在差异。故固含量的是在可焊性和焊后干净度之间做权衡。

铜镜腐蚀性:助焊剂的腐蚀性大小是对酸性强弱对基材影响的进一步验证,衡量腐蚀性大小一般是在使用最广泛的基材铜上做铜镜腐蚀试验。这项指标也是需要在腐蚀性和可焊性之间做权衡。

表面绝缘电阻:表面绝缘电阻的反应的是助焊剂焊后产品可靠性,按照不同的测试标准对表面绝缘电阻值得要求也不一样,按照GBT9491-2002标准SIR大于1011Ω,而按照IPC J-STD-004标准,SIR大于108Ω,因测试方法不同,两者的对比并无意义。但可以确定的是SIR值是越大对焊后产品越有利。

电化学迁移:电化学迁移也是对表面绝缘电阻值的进一步要求,在更极端的环境下考察助焊剂的表面绝缘电阻。当然该项指标亦越大对焊后产品越有利。

除上述详细的技术参数的考虑,其次还需结合所需要装配的电子产品的类别或技术要求 ,选择合适的助焊剂产品;最后需要对所选助焊剂,进行试验验证和有效评估 。


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【助焊剂小知识】

助焊剂涂布工艺

在选择性焊接中,助焊剂涂布工序起着重要的作用。焊接加热与焊接结束时,助焊剂应有足够的活性防止桥接的产生并防止PCB产生氧化。助焊剂喷涂由X/Y机械手携带PCB通过助焊剂喷嘴上方,助焊剂喷涂到PCB待焊位置上。助焊剂具有单嘴喷雾式、微孔喷射式、同步式多点/图形喷雾多种方式。回流焊工序后的微波峰选焊,最重要的是焊剂准确喷涂。微孔喷射式不会弄污焊点之外的区域。微点喷涂最小焊剂点图形直径大于2mm,所以喷涂沉 积在PCB上的焊剂位置精度为±0.5mm,才能保证焊剂始终覆盖在被焊部位上面,喷涂焊剂量的公差由供应商提供,技术说明书应规定焊剂使用量,通常建议 100%的安全公差范围。

 

 助焊剂在PCB行业中应用极广,其品质直接影响电子工业的整个生产过程和产品质量。随着RoHS 和WEEE指令的实行,无铅化对助焊剂的性能提出了更高的要求,助焊剂已由传统的松香型向无卤、无松香、免清洗、低固含量方向发展,其组成也随之发生了相应的变化,各组分的相互作用,使助焊剂的性能更加优良。 

 1、助焊剂的基本组成     

国内外助焊剂一般由活化剂、溶剂、表面活性剂和特殊成分组成。特殊成分包括缓蚀剂、防氧化剂、成膜剂等。

  2、助焊剂各成分的作用     

被焊金属工件表面存在氧化物、灰尘等污垢,阻碍工件基体金属和焊料之间以原子状态相互扩散,因此必须清除氧化物等以使表面清洁露出金属基体,但是被清洁的金属基体表面的原子在大气中又立刻被氧化,在焊接温度下,氧化速度更快。所以在焊接过程中加入助焊剂,用来协助提供没有氧化层的金属表面,并保持这些表面的无氧化物状态,直到焊锡与金属表面完成焊接过程。同时依靠焊剂的化学作用,与被焊金属表面的氧化物化合,在焊接温度下形成液态化台物,使被焊金属部位表面的金属原子与熔融焊料的原子相互扩散,以达到锡焊连接的目的。在焊接过程中助焊剂还能促进焊锡的流动和扩散,通过减小表面不平度来影响焊锡表面张力在焊锡扩散方向上的平衡。     

理想的助焊剂除化学活性外,还要具有良好的热稳定性、粘附力、扩展力、电解活性、环境稳定性、化学官能团及其反应特性、流变特性、对通用清洗溶液和设备的适应性等。助焊剂的上述作用都是通过其中的活化剂、溶剂、表面活性剂等成分的作用来实现的。 


以上一文,仅供参考!

 

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【阅读提示】

以上为合明科技在工业清洗方面的经验的累积,我们是国内自主掌握核心水基清洗技术的先创品牌,合明科技专注精密电子清洗技术20多年,是SMT贴装/DIP封装,功率半导体器件及芯片封装精密清洗工艺技术方案、产品、清洗设备提供商,也成为了IPC清洗标准主席单位。但是因为工业清洗问题内容广泛,没办法面面俱到,本文只对常见问题作分析,随着电子产业的不断更新换代,新的工艺问题也不断出现,本公司自成立以来不断追求产品的创新,做到与时俱进,熟悉各种生产复杂工艺,力争能为客户提供全方位的工业清洗解决方案。

 

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