金屬同空(kōng)氣接觸以後,表(biao)面就會生成一(yi)層氧化膜。溫度(dù)越高,氧化越厲(lì)害。這層氧化膜(mo)會阻止液态
焊錫對金屬(shǔ)的浸潤作用,好(hǎo)像玻璃粘上油(yóu)就會使水不能(neng)潤濕一樣。助焊(hàn)劑就是用于清(qing)除氧化膜,保
證焊錫浸潤(run)的一種化學劑(jì)。 FLUX這個字是來自(zi)拉丁文,是㊙️“流動(dòng)”的意思
助焊劑(jì)的作用:
1.除(chu)氧化膜。其實質(zhì)是助焊劑中的(de)酸類同氧化物(wu)發生還原反應(ying),從而除去氧化(hua)膜。反應後的生(shēng)成物
變成(cheng)懸浮的渣,漂浮(fú)在焊料表面。
2.防止氧化。液(ye)态的焊錫和加(jia)熱的焊件金屬(shǔ)都容易☔與💃空氣(qì)中的氧接觸而(er)氧化。助焊劑溶(róng)化後,形成
漂浮在焊料表(biǎo)面的隔離層,防(fang)止了焊接面的(de)氧化。
3.減小(xiǎo)表面張力。增加(jiā)焊錫的流動性(xìng),有助于焊錫的(de)潤🌈濕。
4.使焊(hàn)點美觀。
助焊劑(jì)的主要批标:外(wài)觀,物理穩定性(xing),比重,固态含量(liàng)💘,可🔞焊💋性,鹵素含(han)量,水萃取液電(diàn)阻率,銅鏡腐蝕(shí)性,
表(biǎo)面絕緣電阻,酸(suān)值。
1
。外觀:助焊劑(ji)外觀首先必須(xu)均勻,液态焊劑(jì)還需要透明(水(shuǐ)基松香助焊劑(ji)則是乳狀的)。
2
。物理穩(wěn)定性:通常要求(qiú)在一定的溫度(du)環境(一般
5-45
º
C
)下,産品無(wu)分層現象。
3
。比重:這是(shi)工藝選擇與控(kòng)制參數。
4
。固态含量(不(bú)揮發物含量):是(shì)焊劑中的非溶(rong)劑部分,它與焊(han)接後的殘留量(liàng)有一定的對應(ying)關系,但并非唯(wei)一
。
5
。擴散
性:指标(biao)非常關鍵,它表(biǎo)示助焊效果,以(yi)擴展率來表🤞示(shì),爲了保證良好(hao)的焊接,一般控(kòng)制在
80-92
之間。
6
。鹵素含量(liang):這是以離子氯(lü)的含量來表示(shi)離子性的氯,溴(xiu)🧡,碘的總和。
7
。
水萃取液電阻(zǔ)率:該指标反映(ying)的是焊劑中的(de)導電🔞離子的含(han)量💋水平,阻值越(yuè)低離子含量越(yue)多,随着助焊劑(ji)向低
固
含免清方向(xiang)發展,因此最新(xin)的
ANSI/J-STD-004
标準已經放(fang)棄該指标。
8
。腐蝕性:助(zhù)焊劑由于其可(ke)焊性的要求,必(bì)然會給
PCB
或焊點(diǎn)帶來一定的腐(fǔ)蝕性,爲了衡量(liang)腐蝕性的大小(xiao),
銅
鏡
腐蝕(shi)測試是溶液的(de)腐蝕性大小,銅(tóng)闆腐蝕測試反(fǎn)🚩映的是焊🧡後殘(can)留物的腐蝕性(xing)大小,其環境測(cè)試時間爲✨
10
天。
9
。表(biǎo)面絕緣阻抗:
按
GB
或
JIS-3197
标(biao)準的要求
SIR
值最(zuì)低不能小于
10
10
Ω
,而(er)
J-STD-004
則要求
SIR
值最低(di)不
能
小
于
10
8
Ω
,由于試驗(yàn)方法不同,這兩(liang)個要求的數值(zhi)間沒有可比性(xìng)。
10.
酸值(zhí):
稱取(qu)
2-5g
樣品(精确到
0.001g
)于(yu)
250ml
錐形瓶中,加入(rù)
25ml
異丙醇,滴數滴(di)酚酞指示劑于(yu)錐形瓶中,
用
KOH-
乙醇标(biao)液進行滴定,直(zhi)至淡紫色終點(diǎn)(保持
15
秒鍾不消(xiāo)失)。
第二級(jí)别
–
專(zhuān)用服務類電子(zi)産品
包括通訊設備(bèi),複雜的工商業(ye)設備和高性能(néng),長壽命測量儀(yi)器等。這類設備(bei)希望能
“
不(bu)中斷
”
工
作,但這(zhè)又不一定必須(xu)要達到的條件(jiàn)。在通常使用環(huan)境下,這類設備(bèi)不應該發生故(gù)障。
第(dì)二級别産品例(li)子:信息技術
/
通(tong)訊設備
這類組裝是(shì)最複雜的。大部(bu)份的生産線是(shì)雙面表面㊙️貼裝(zhuang)先回流後波峰(feng)焊或是先回流(liú),貼片膠和
最後波峰(feng)焊。在這兩種技(ji)術,組裝闆是經(jīng)過兩次受熱然(ran)後才波峰焊。通(tōng)常這些組裝是(shi)布滿大量零
件,熱量(liang)密度大,零件高(gāo)度大和多層闆(pan)。前面受熱次數(shu)㊙️及在熱量密度(du)大的組裝時會(huì)引緻焊盆的氧(yǎng)化
而(ér)挑戰助焊劑的(de)能力,殘留物的(de)外觀也會考慮(lǜ),低殘留物成爲(wèi)必要的要求。
受熱的(de)次數,高複雜性(xìng),和低殘留物的(de)要求要求助焊(han)劑要☂️有🔴一定的(de)活性,低固含量(liàng)及不同熱容量(liang)元
件(jiàn)的影響。助焊劑(ji)可以是水性或(huò)醇基的。
水性的在某(mou)些受
VOC
排放管制(zhi)地區是首選。但(dan)因爲會要多些(xiē)熱能才能将水(shui)揮發通🥵常都對(duì)預熱比較
敏感。波峰(feng)焊可以組合多(duō)段預熱器(最好(hǎo)加入頂部📧預🔴熱(re)器)。有一或多段(duàn)對流預熱器是(shì)最有效的。
醇類助焊(han)劑是比較不受(shou)波峰焊機的組(zu)合影響,可以不(bu)使用⁉️對流預熱(rè)。低殘留物和經(jīng)常針測常會選(xuǎn)用
無(wú)松香的助焊劑(ji),最常用的助焊(han)劑在低固含,無(wú)松香和活性強(qiáng)一些的。選用類(lei)别
ROL0
,
ROL1,
ROM0
,
ORL0
及
ORM0
。對
FR4
組(zǔ)裝,
ORM0
類的助焊劑(ji)是可以接受的(de)。如果使用紙闆(pǎn),
這是(shì)有
可(ke)靠性的隐憂。
第三級(jí)别
–
高(gao)性能電子産品(pin)
包括(kuò)持續運行或嚴(yan)格按指令運行(hang)的設備和産品(pǐn)。這類産品在使(shǐ)用不能出現中(zhong)斷,例如救生設(shè)備或🌍飛
行控制系統(tong)。符合該級别要(yào)求的組件産品(pǐn)适用于高保證(zhèng)要求,高服務要(yào)求,或者最終産(chǎn)品使用環境
條件異(yì)常苛刻。
第(dì)三級别産品的(de)例子:汽車電子(zǐ)
在組(zǔ)裝考慮方面,汽(qì)車電子是屬于(yú)中等複雜性的(de)❤️産🌈品⁉️。設計🍉的重(zhòng)要考慮是電性(xìng)及機械性的可(ke)靠度。
相對很多二級(ji)産品,
PCB
的面積較(jiào)小,層數較少〈少(shǎo)于
8
〉─較低的連接(jie)密度。
PCB
主要是用(yòng)有
鍍(dù)穿孔的
FR4
環氧基(ji)樹脂玻璃纖維(wéi)型的。這類别的(de)主要要求是在(zai)相對高壓及苛(ke)刻環境狀況下(xià)能保
證電性化學的(de)可靠性,并且在(zài)制程中達到穩(wěn)定焊🏃🏻♂️接效果及(ji)高良率,這可靠(kao)性要求其助焊(hàn)劑需要具有
松香及(ji)不含鹵素。松香(xiāng)提供焊接穩定(ding)的高良率及長(zhǎng)期的可靠性,沒(méi)有鹵素更可使(shi)殘留的可靠性(xing)得以
改善。雖然可使(shi)用水基助焊劑(ji),但醇基更常用(yong)。因爲醇基焊⛱️劑(jì)是對預熱更兼(jiān)容及其良好的(de)濕潤性有
助填孔。對(duì)于無鉛汽車組(zǔ)裝産品,最合理(lǐ)的選擇是醇✌️基(jī),具松香⛹🏻♀️,無鹵素(sù)的助焊劑─分類(lèi)爲
ROL0
,
ROM0
,
REL0
或
REM0
。
無鉛焊接的特(tè)點









當(dāng)
PCB
以
V
0
=V
X
沿前頭(tou)所示方向運動(dong)時,此時
O-O
和
P-P
斷面(mian)的流體速度的(de)分布就出現了(le)變化。
粘性流體質點(dian)在壁面切線方(fang)向的切向速度(dù)
VC
等于剛壁上相(xiàng)應點的切向速(su)度
V0
,即:
V
C
= V
0
即貼近界(jie)壁的流體質點(dian)和界壁上相應(ying)點具有相同的(de)速🍓度。在✔️
O-O
斷面上(shang),流體速度零點(dian)将不再出現
界壁上(shàng),而是偏向流體(ti)内側的
A-A
面上,管(guan)道内的最大速(su)度線也将由
N-N
移(yi)到
N
′
-N
′面上。我們
把速度(dù)零線與
PCB
下側面(mian)之間的流體層(ceng)稱爲
附面層
。此時在附面(miàn)層内存在旋渦(wō)運動。在此層内(nei),沿
PCB
表面的切線(xian)方向速度變化(huà)很大。因而在
PCB
表(biǎo)面法線方向上(shàng)的速度梯度很(hěn)大,它将加劇粘(zhān)性流
體質點粘附在(zai)剛壁上。根據次(ci)現象波峰焊接(jie)中
PCB
與液态銲料(liào)作相對運動時(shi),就必然要攜帶(dài)爲數不
少的被粘附(fu)在基體金屬表(biǎo)面的液态銲料(liào)一道前進,這正(zhèng)好🏃構成了拉尖(jian)和橋連的必然(ran)條件。
因此
PCB
的運動速(sù)度(
V
0
V
1
)愈大,被攜(xie)帶的銲料愈多(duō),拉
尖(jian)和橋連也就愈(yu)嚴重。因此,放慢(màn)
PCB
的運動速度(
V
0
)或者加快流(liu)體逆向流動的(de)速度(
V
1
),就
可以壓(ya)縮附面層的厚(hòu)度,因而有力的(de)抑制了附面層(ceng)内的旋渦運動(dong)。粘附在
PCB
壁面上(shang)的随
PCB
一道
運動的多(duō)餘焊料被大量(liang)抑制了,也就有(yǒu)效的抑制🌂了拉(la)尖和橋連的發(fā)生幾率。
對(dui)于
P- P
斷面的情況(kuàng)就與
O-O
斷面有所(suǒ)不同。由于此時(shi)
PCB
的運動方向(
V
0
)與流體順向(xiàng)流速方向
(
V
2
)是相(xiàng)同的,故不存在(zài)附面層的問題(tí),也就不存在銲(han)料回流所形成(cheng)的旋渦運動。調(diao)節流體順向
流速(
V
2
)的大小,就可(kě)以在
PCB
與波峰脫(tuō)離處獲得最佳(jia)的脫離條件。
焊料波(bō)速對波峰焊接(jie)效果的影響
當
PCB
進入(ru)波峰工作區間(jiān)時,由于
PCB
的運動(dong)方向與銲料流(liu)動方向是相反(fan)的,所以在貼近(jìn)
PCB
的下
表面存在着一(yī)個附面層。附面(mian)層的厚度是與(yu)
PCB
的夾送速度和(hé)逆
PCB
運動方向的(de)流體流速的大(dà)小有
關系。
例如當
PCB
的速度(du)一定時增大逆(ni)向的流體流動(dong)速度,那麽附面(mian)層的厚度就将(jiāng)變薄,從而渦流(liu)現象将
明顯減弱。焊(han)料流體對
PCB
的逆(nì)向擦洗作用将(jiang)明顯增強,顯然(ran)就不容易産生(sheng)拉尖和橋📧連現(xiàn)象,但很
可能将形成(cheng)焊點的正常輪(lún)廓所需要的焊(hàn)料量也被過⭕量(liàng)的🎯擦洗掉了,因(yin)而造成焊點吃(chi)錫不夠、幹癟、
輪廓不(bu)對稱等缺陷。反(fǎn)之流體速度太(tài)低,擦洗作用減(jiǎn)⛹🏻♀️少,焊點豐❗滿了(le),但産生拉尖和(hé)橋連的概率也(yě)
增大(da)了。因此對某一(yi)特定的
PCB
及其速(sù)度都對應着一(yī)個最佳的流體(ti)速度。
銲料(liao)波峰的類型及(jí)其特點
目(mù)前在工業生産(chǎn)中運行的波峰(feng)焊接設備多種(zhong)多🈲樣,從銲料⛹🏻♀️波(bō)♌峰形狀的類型(xing)來看,這些裝置(zhì)大緻可分
成兩類。即(ji):
(
1
)
單向(xiàng)波峰式
這(zhe)種噴嘴波峰銲(hàn)料從一個方向(xiàng)流出的結構,在(zài)早期的設備🌈上(shàng)比較多見。現在(zai),除空心波以外(wài),其它
單向波形在較(jiào)新的機器上,已(yǐ)不多見了。
(
2
)
雙向波峰(feng)式
這(zhè)種雙向波峰系(xi)統的特性是從(cóng)噴嘴内出來的(de)銲料到達噴嘴(zui)頂部後,同時向(xiàng)前、後兩個方向(xiàng)流動,
如圖所示。根據(ju)應用的需要,這(zhe)種分流可以是(shi)對稱的也可以(yi)是💃🏻不對稱,甚至(zhì)在沿傳送的後(hou)方向增加
了延伸器(qi),以使波峰在
PCB
拖(tuo)動方向上變寬(kuan)變平以減少脫(tuō)離角。