焊锡材料的种类
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手工锡焊技术焊接技术是初学者必须掌握的一种基本功。
在电子电工设备的装配、连接、和修理过程中,会经常遇到电路和元器件的焊接。
焊接质量的好坏对整机及电路的性能指标和可靠性都有很大的影响。
如果我们在焊接过程中不按工艺要求,不认真焊接,往往会带来人为故障,甚至损坏器件。
因此作为一个从事电子技术的工作人员,必须掌握焊接技术,练好焊接基本功,这样才能保证焊接质量,提高工作效率。
第一节、焊接工具一、电烙铁电烙铁是最常用的手工焊接工具之一,被广泛用于各种电子产品的生产维修。
1.电烙铁的种类常见的电烙铁有内热式、外热式、恒温式、吸锡式等形式。
(1)内热式电烙铁内热式电烙铁主要由发热元件、烙铁头、连接杆以及手柄等组成,它具有发热快、体积小、重量轻、效率高等特点,因而得到普遍应用。
常用的内热式电烙铁的规格有20W、35W、50W等,20W烙铁头的温度可达350℃左右。
电烙铁的功率越大,烙铁头的温度就越高。
焊接集成电路、一般小型元器件选用20W内热式电烙铁即可。
使用的电烙铁功率过大,容易烫坏元件(二极管和三极管等半导体元器件当温度超过200℃就会烧毁)和使印制板上的铜箔线脱落;电烙铁的功率太小,不能使被焊接物充分加热而导致焊点不光滑、不牢固,易产生虚焊。
(2)外热式电烙铁外热式电烙铁由烙铁心、烙铁头、手柄等组成。
烙铁芯由电热丝绕在薄云母片和绝缘筒上制成。
外热式电烙铁常用的规格有25W、45W、75W、100W等,当焊接物件较大时常使用外热式电烙铁。
它的烙铁头可以被加工成各种形状以适应不同焊接面的需要。
(3)恒温电烙铁恒温电烙铁是用电烙铁内部的磁控开关来控制烙铁的加热电路,使烙铁头保持恒温。
磁控开关的软磁铁被加热到一定的温度时,便失去磁性,使触点断开,切断电源。
恒温烙铁也有用热敏元件来测温以控制加热电路使烙铁头保持恒温的。
(4)吸锡电烙铁吸锡电烙铁是拆除焊件的专用工具,可将焊接点上的焊锡吸除,使元件的引脚与焊盘分离。
操作时,先将烙铁加热,再将烙铁头放到焊点上,待熔化焊接点上的焊锡后,按动吸锡开关,即可将焊点上的焊锡吸掉,有时这个步骤要进行几次才行。
焊锡的种类规格和优缺点
一、焊锡种类
焊锡是一种由锡或铅为主的金属合金,通常用于连接电子元器件、电线、电缆等。
根据成分和特性,焊锡可以分为以下几种类型:
1.纯锡焊锡:纯锡焊锡是一种由纯锡组成的焊锡,具有较好的流动性和润湿性,但机械强度较低。
2.铅基合金焊锡:铅基合金焊锡是一种由锡和铅组成的合金,具有较好的机械强度和抗腐蚀性,但流动性和润湿性较差。
3.镉基合金焊锡:镉基合金焊锡是一种由锡、铅和镉组成的合金,具有较好的流动性和润湿性,但价格较高且对人体有害。
4.铋基合金焊锡:铋基合金焊锡是一种由锡、铅和铋组成的合金,具有较好的机械强度和抗腐蚀性,但价格较高。
二、焊锡规格
焊锡的规格通常以成分和含量的比例来表示,常见的焊锡规格有以下几种:
1.63/37焊锡:63%的锡,37%的铅,是最常用的焊锡。
具有较好的流动性和润湿性,适用于大多数电子产品的焊接。
2.45/55焊锡:45%的锡,55%的铅,比63/37焊锡硬度高。
适用于需要较高机械强度的场合。
3.40/60焊锡:40%的锡,60%的铅,比45/55焊锡流动性好。
适用于需要快速流动的场合。
三、焊锡优缺点
1.优点:
a.具有良好的流动性和润湿性,能够有效地连接电子元器件。
b.具有较好的机械强度和抗腐蚀性,能够保证焊接点的稳定性和可靠性。
c.价格相对较低,广泛用于电子产品制造领域。
2.缺点:
a.容易受到氧化和腐蚀,需要在使用前进行预处理。
b.在焊接过程中会产生有害物质,如铅烟、镉烟等,对人体健康有一定影响。
无铅焊锡使用技巧视频无铅焊锡使用技巧视频大家好,今天我要和大家分享一些无铅焊锡的使用技巧。
无铅焊锡是一种环保型的焊接材料,它可以代替传统的含铅焊锡,对人体和环境的危害更小。
下面是一些无铅焊锡的使用技巧。
第一点,选择合适的无铅焊锡。
市场上有很多种类的无铅焊锡,我们应该根据具体的焊接任务来选择合适的焊锡。
一般来说,焊接电子产品时,选择直径为0.8mm的无铅焊锡比较合适。
第二点,准备好工具。
焊接时,我们需要准备一把好的锡焊枪,一盘焊锡丝,一个焊锡台等工具。
确保这些工具都是干净的,并且焊锡丝的放置位置顺手可取。
第三点,准备焊接对象。
在焊接之前,我们需要将焊接对象的表面清洁干净。
可以使用酒精或者特制的清洗剂来清洁焊接对象。
第四点,预热焊锡台和焊锡头。
在焊接之前,我们需要先将焊锡台和焊锡头预热一段时间,这样可以保证焊接过程中的稳定性。
第五点,正确的焊接姿势。
在焊接过程中,我们需要保持正确的焊接姿势。
将焊锡丝放在焊锡头上方,然后用锡焊枪加热焊锡丝,焊锡丝会熔化成液态的焊锡。
第六点,给焊接对象加热。
接下来,我们需要将焊锡头和焊锡丝接触到焊接对象上,使得焊接对象加热。
第七点,坚持稳定并等待。
在焊接对象加热的同时,我们需要保持稳定并等待一段时间,直到焊锡充分润湿焊接对象。
第八点,停止焊接并清理焊锡。
当焊接完成之后,我们需要停止加热并将焊锡从焊锡头上清理干净。
第九点,清理焊接对象。
最后,我们需要使用清洁剂将焊接对象清洁干净,以确保焊接的质量和效果。
以上就是无铅焊锡的使用技巧。
希望这些技巧能够帮助到大家。
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感谢大家的观看,我们下次再见!。
锡条锡丝锡膏技术档案一、公司产品种类我公司产品主要分为四大类:(1)锡条,Solder bar图2 锡条产品与包装外型锡条产品的具体分类主要是按照合金成分来区分,分为有铅锡条和无铅锡条(环保型产品)两大类。
有铅锡条全部为Sn-Pb合金,根据具体成分配比不同,又分为若干种。
主要有:63Sn-37Pb、60Sn-40Pn、55Sn-45Pb、50Sn-50Pb、45Sn-55Pb等。
无铅锡条主要有三种:Sn-0.7Cu、Sn-3.5Ag、Sn-3.9Ag-0.6Cu。
(2)锡丝,Solder wire图3 锡丝产品与包装外型锡丝产品的具体分类比较复杂,主要有以下几种分类方法:1)根据是否含有松香助焊剂,分为药芯锡丝和实芯锡丝;2)根据合金成分分为有铅锡丝与无铅锡丝,各自相应的合金成分与锡条类似;3)根据锡丝的直径区分,主要有0.3mm、0.6mm、0.8mm、1.0mm、1.2mm、1.6mm、2.0mm;4)根据锡丝的具体用途区分,主要有普通锡丝(用于铜连接)、增强型锡丝(用于镀镍件连接)、免清洗锡丝(即焊后无需清洗)、水溶性锡丝(即焊后助焊剂残余可以用水清洗)、焊不锈钢材料专用锡丝等;5)根据药芯锡丝的规格参数区分,包括药芯是单芯还是三芯以及松香含量的多少。
(3)锡膏,Solder paste图4 锡膏产品包装锡膏产品的主要分类有以下几种:1)根据合金成分来区分,分为有铅锡膏和无铅锡膏。
有铅锡膏主要为:63Sn-37Pb 以及62Sn-36Pb-2Ag;无铅锡膏主要为:Sn-3.5Ag,Sn-3.8Ag-0.7Cu;2)根据用途区分,主要有:印刷电路板表面组装(SMT)用锡膏、焊铝锡膏(用于铝制散热器的焊接)。
(4)助焊剂,Flux图5 助焊剂产品与包装外型助焊剂产品的主要分类有以下几种:1)根据成分可分为:松香基助焊剂,水溶性助焊剂,免清洗助焊剂;2)根据活性可分为:R型助焊剂,RA型助焊剂,RMA型助焊剂,SA型助焊剂3)根据用途可分为:波峰焊用助焊剂,浸焊用助焊剂4)根据所对应的焊料合金可分为:有铅焊料用助焊剂,无铅焊料专用助焊剂二、产品介绍焊料产品主要用于电子装联工业。
低温焊锡丝熔点在电子制造和维修领域,焊接是一项非常重要的工艺。
而焊接中最常用的工具之一就是焊锡丝。
焊锡丝通常是由焊剂和金属锡组成,它的作用是在焊接过程中将金属件粘合在一起。
不同种类的焊锡丝具有不同的特性,其中低温焊锡丝的熔点相对较低,本文将就低温焊锡丝的熔点进行详细介绍。
低温焊锡丝的熔点通常在150°C至200°C之间,相对于其他种类的焊锡丝来说,它的熔点较低。
这使得低温焊锡丝在焊接温度敏感的器件和电子元件上具有很大的优势。
在一些对温度要求较高的电子制造工艺中,低温焊锡丝可以有效地避免因高温焊接而造成的元器件损坏或失效。
低温焊锡丝的熔点低主要是由其成分决定的。
一般来说,低温焊锡丝中的焊剂成分具有较高的活性,可以在较低的温度下与金属表面发生反应,从而实现焊接。
而金属锡的熔点本身就相对较低,因此低温焊锡丝在熔化过程中所需的温度相对较低。
低温焊锡丝的使用具有很多优点。
首先,由于其熔点较低,焊接过程中对被焊接物的热影响较小,可以避免因高温造成的元器件损坏。
其次,低温焊锡丝的焊接温度较低,可以减少焊接过程中的能源消耗,提高焊接效率。
此外,低温焊锡丝的焊接过程相对简单,操作方便,适用于各种细小、精密的电子元器件。
然而,低温焊锡丝也有一些局限性。
首先,由于其熔点较低,焊接强度相对较低,不适用于对焊接强度要求较高的场合。
其次,低温焊锡丝的焊接过程对操作者的技术要求较高,需要熟练掌握焊接技巧,避免因焊接不当而导致焊接质量下降。
总的来说,低温焊锡丝的熔点较低,适用于焊接温度敏感的电子元器件。
它具有操作简单、焊接效率高等优点,但同时也存在焊接强度较低、操作技术要求较高等局限性。
在实际应用中,需要根据具体的焊接要求来选择合适的焊锡丝。
为了提高低温焊锡丝的使用效果,我们可以在焊接过程中采取一些措施。
首先,要保证焊接表面的清洁,去除焊接表面的油污和氧化物,以提高焊接的可靠性。
其次,要控制好焊接温度和焊接时间,避免过高的温度和过长的时间对被焊接物造成损伤。
锡焊焊接原理及焊接技术锡焊材料与工具〔1〕锡焊钎料锡焊钎料俗称焊锡(钎料),它是以锡和铅为主体的一种合金,呈白色,锡含量越高流动性越好,熔点低。
含铅量高者强度高、硬度大。
由于锡铅含量不一样,其熔点大致在180℃-280℃之间,可以焊接钢、铁、铜等机件及电工仪器、工具。
含铅量超过10%的焊锡,不能用于饮食器皿的焊接,因为含铅量大时易引起人身中毒。
常用焊锡牌号:牌号用途料600用于无线电,电器开关等零件,易熔金属制品。
料601用于钎焊铜及铜合金,镀锌铁皮,强度不高的零件。
料602用于钎焊散热器,仪表,无线电元件等。
料603用于钎焊散热器,仪表,无线电元件等。
料604可钎焊大多数钢材及其他金属,特别是食品器皿等。
锡铅焊料的牌号不同,含锡含铅量也各不相同,用途也有区别,汽车钣金工焊工常用的锡铅焊料的含锡量在30%~40%之间,在选用时应加以鉴别,含锡越多,色亮越白;反之,色青白。
一般含锡较多的焊料,在弯曲时,可以听到清脆而细碎的声响。
〔2〕锡焊用钎剂(焊剂)①盐酸是氯化氢化合物。
浓盐酸在空气中产生刺鼻的烟雾,浓盐酸加水五分之二稀释,可以作为焊接镀锌铁板的焊剂。
②氯化锌溶液,也称为熟盐酸、热强水。
是锡焊常用的一种焊剂,其配制方法是:把盐酸装人玻璃瓶内(不能用金属器皿),参加锌块(汽车废旧的雨刮器,汽化器,也可以用镀锌铁板剪成小块),直至化学反响不冒泡为止。
焊接铜类零件时,氯化锌溶液再参加50%的清水后使用,焊接钢类零件也应参加30%的清水冲淡再用。
③松香比上两种焊剂使用效果稍差。
可以把松香研成粉状散在焊缝上使用,精密零件焊接可用酒精溶解松香使用。
④焊药膏由74%的石油胶,20%的无水氧化锌,5%的氯化铵及1%的水组成。
焊药膏有腐蚀性,在焊接完成后,应将焊缝周围的剩余焊药膏擦净,并用清水擦拭。
3〕锡焊的加热设备与工具①锡焊加热设备锡焊时常用的热源如下:炉子,以木炭为燃料,大批量锡焊加工时使用。
喷灯,氧乙炔火焰,主要用于小批量锡焊的烙铁加热。
环保焊锡条由三防电子生产供应,所有环保锡条完全通过“SGS”检测符合环保标准。
三防牌环保焊锡条,它有优异的协助锡液流动能力,上锡迅速均匀且快,能够使锡合金焊料分被焊接物件形成致密合金层。
上锡效果佳,焊接后可用去离子水清洗,从而大大地节约清洗有机溶剂。
近年来,随着人类环保意识的不断增强,对铅毒性的认识更为深刻,与铅制品接触对人体健康所造成的危害,尤其是对儿童神经、发育的危害倍受关注。
禁止使用含铅制品的呼声日益高涨,含铅的焊料更是首当其冲。
我公司可供应的环保焊料为SnZn合金锡条锡线、SnCu合金锡条锡丝及SnAg锡条锡丝,SnCuAg锡条锡线合金等。
同时也提供与环保焊料焊接温度相匹配的助焊剂,这种助焊剂在焊接温度下有足够的润湿性,以保证获得良好的焊接质量。
生产的品种(配方)多样,货源满足,欢迎订购咨询。
合金成份(%)熔点特点Sn/ 227℃低成本、熔点高、润湿性差、毛细作用力小、疲劳特性差,可用于较低要求的焊接场所。
Sn/ 217-227℃Sn/Cu系列合金,润湿性较Sn/好,但各项性能仍差于Sn/AG3/系列合金。
Sn/ 221℃成本极高,在用传统环保材料,有可能因为银相变化而无法通过可靠性测试。
Sn/AG3/ 217-218℃成本极高,各项性能良好,目前是厂家选用最多的环保焊料。
Sn/ 217℃各项性能良好,熔点较Sn/AG3/更低,且更细晶格的合金。
Sn/AG4/ 217-218℃成本较Sn/AG3/高,各项性能良好,目前常用的环保焊料。
Sn/ 217-353℃防止被Cu腐蚀,适用于高温焊接。
Sn/ 214-221℃推荐产品三防电子生产供应的环保锡条,焊锡条包括,含银锡条,锡铜锡条,银环保锡条,各种高低温环保锡条。
广泛适用于高档电子产品或高要求的电子、电气工业产品手机,安防控制板,变频器,冰箱,空调,风扇,LED显示屏,灯具,灯饰,节能灯,电磁炉,微波炉,电脑主板,板卡,显卡,充电器,电源,电子玩具等产品的电路板波峰焊接和手浸炉电路焊接工艺。
关于焊锡膏的一些基本知识1.锡膏的成份:主要是由焊锡粉与助焊剂等化学元素的混合物。
焊锡粉:通常是由氮气喷雾(N2 ATOMIZATION) 或旋转碟方法制造后经丝网筛选而成。
助焊剂:通常是由松香;树脂;活性剂;抗氧化剂等化学元素构成。
R ----- 非活性松香RMA--- 轻活性松香RA ----- 活性松香LR ----- 免洗WS ----- 中性,适合电子工业。
(水溶性)OA ----- 酸性,焊接工艺。
(水溶性)好的焊锡膏具备的几点条件:1.优良的湿润性及可焊性。
2.极少的杂质,可提高扩散能力,减少因杂质引起的如焊桥:锡尖等缺陷。
3.焊点光亮。
4.驱除金属杂质及氧化物。
(在此处可加入焊锡浆的图片以及良好焊点图片)2.锡膏的储存及运输:一般需要在0度---10度(4--5度最好) 状态下储存,可避免出现结晶,氧化;FLUX挥发;粘性剂硬化等问题。
(注意:我们现在CDMA所使用的焊锡膏的储存应保持在-20度---0度之间) (在此处可加入标签图片并指出参数所在处)通常在0度以下储存的焊锡膏(我们现在CDMA所使用的焊锡膏以及其它特殊的焊锡膏) 会使FLUX出现结晶,从而影响使用效果。
不同焊锡膏的使用寿命会根据不同生产厂家的产品有所差别,通常会在三个月到一年左右不等。
在存放过程中需定时检查冰箱温度和湿度,以及焊锡膏的有效期。
在焊锡膏的运输过程中同样也需要保持合适的低温,并要定时检查其个项参数指标。
3.焊锡膏的使用:(根据产品型号不同有所差别)一般要求从冰箱里取出后需回温3小时以上才可以开始使用,使用时若发现印刷不良;塌陷;焊锡膏过希等问题,需进行充份搅拌后在使用。
(我们现在所规定的焊锡膏回温时间为8小时) (在此处可加入标签图片并指出参数所在处)一般要求焊锡膏在开封后三天内用完(如果量不大, 可将焊锡膏用完后尽快密封好并放回冰箱)再次使用时可加入部分新鲜锡膏加以搅拌, 并尽快用完。
对于已经印刷在PCB上的焊锡浆应尽快使其回流,而不应将以印刷好焊锡浆的PCB长时间暴露在空气中(这样会导致焊锡浆中的FLUX严重挥发,从而影响回流焊接的最终效果) 通常在4小时以上没有完成回流的应将焊锡浆清洗干净并检查其表面没有多余锡球及其它杂质再后重新印刷。
一.无铅锡条种类;1.无铅焊锡条(Sn99.3/Cu0.7)2、电解纯锡条(电解处理高纯锡)3、抗氧化锡条(添加高抗氧化剂)4、波峰焊锡条(适用波峰焊焊接)二.无铅锡条的特点;1. 无铅RoHS标准,适用波峰或手浸炉操作。
2. 纯锡制造,锡渣少,减少不必要的浪费。
3. 焊点光亮、饱满、不会虚焊等不良现象。
4. 加入足量的抗氧化元素,抗氧化能力强。
三.无铅锡条的规格种类;1.无铅纯锡条2.无铅含铜锡条3.无铅含银铜锡条4.无铅含银锡条5.无铅高温锡条四.无铅锡条的规格特性;五.合金成份(%)熔点特点;1.Sn/Cu0.7 227℃低成本、熔点高、润湿性差、毛细作用力小、疲劳特性差, 可用于较低要求的焊接场所。
2.Sn/Cu0.7/AG0.3 217-227℃Sn/Cu 系列合金,润湿性较Sn/Cu0.7好,但各项性能仍差于Sn/AG3/Cu0.5系列合金。
3.Sn/AG3.5 221℃成本极高,在用传统无铅材料,有可能因为银相变化而无法通过可靠性测试。
4.Sn/AG3/Cu0.5-0.7 217-218℃成本极高,各项性能良好,目前是厂家选用最多的无铅焊料。
锡—铜 Sn-Cu Sn99.3-Cu0.7 220-227 熔点偏高,力学性能略次,但制造成本低,当今最普遍使用本合金产品。
Sn99.5-Cu0.5 220-227 Sn99.0-Cu1.0 227-240 锡—银—铜 Sn-Ag-Cu Sn-Ag3-Cu0.5 215-220 可靠性和可焊性较好,成本较高 Sn-Ag3.5-Cu0.7 215-220 锡—银 Sn-Ag Sn-Ag3.5 221 高强度,力学性能良好,可焊性良好,适合于含银件焊接5.Sn/AG2.5/Cu0.8/Sb0.5 217℃各项性能良好,熔点较Sn/AG3/Cu0.5更低,且更细晶格的合金。
6.Sn/AG4/Cu0.5-0.7 217-218℃成本较Sn/AG3/Cu0.5高,各项性能良好,目前常用的无铅焊料。
焊锡材料的种类
焊锡以铅-锡(Pb-Sn)二元合金为主要的种类,铅-锡合金的共晶点在183 ℃,61.9wt%锡之处(见图9-25所示的铅-锡合金相图),因此37%铅-63% 锡合金被称为共晶焊锡,在电子构装的应用中亦以接近共晶成份的焊锡(40%铅-60%锡)为主。
焊锡可借调整其中铅锡的比例改变其熔点以符合制程之需求,许多不同化学成份的焊锡合金也因此被发展出来(见表9-12所示之常用焊锡特性),一般而言,高铅含量的焊锡适用于温度较高的焊接制程;高锡含量的焊锡则专供有防蚀特殊需求的焊接使用。
在焊接过程中,熔融的锡很容易与其它金属反应形成介金属化合物,常见的锡介金属化合物种类如表9-13所示。
介金属化合物脆性高,也会影响焊锡的表面张力与润湿性,一般而言过量介金属化合物的存在有害焊点的性质。
研究显示介金属化合物的成长是一个扩散控制的过程[2],故焊接过程中应尽可能将低接合温度,缩短焊接时间,以使介金属化合物的形成量降
至最低。
焊锡中可添加少量元素以改善其性质。
例如,添加低于2%的银可以提高机械强度而不致严重损坏焊锡性质,并可使焊锡在镀银表面进行接合时不致因银的熔解而降低其润湿性;添加锑亦可提高焊锡机械强度并降低其成本,但其添加量以3.5%为上限;添加铜的目的在减少铜的溶解速度,延长铜焊接工具的使用寿命,但过量的铜会造成砾状焊点(Gritty Joint) ;添加铟的焊锡可以提升其在陶瓷表面的润湿性,铟同时可以抑制金在焊锡中的溶解;铟、铋、镉可与铅、锡组成熔点低于铅锡共晶温度的合金,适合低温之焊接制程与高热敏性的元件焊接之应用。
为了避免铅在制程中的污染,无铅焊锡因而成为焊锡研究的重点之一,举例而言,95% 锡-5%锑与96.5%锡-3.5%银为高强度焊锡,具有抗疲劳与潜变破坏的特性;80%金-20%锡与65%锡-25%银-10%锑为焊点强度有特殊需求的焊锡。
9-10-2. 焊膏
焊锡可以利用气相微粒化(Gas Atomization)或旋转(Spin Disk)微粒化技术制成5至150mm直径的合金粉粒,再混合助焊剂与黏结剂等制成焊膏以供构装元件接合之用。
焊膏的开发源自于厚膜混成(Thick Film Hybrid) 构装制程,今日它在表面黏着型元间接合中有广泛的应用。
使用焊膏的优点为制程简单,不须使用复杂的焊接设备,仅需以网印或镂印( Stencil Printing)将焊膏涂布于焊垫表面,放上构装元件后施予回流热处理即可完成接合。
早期的焊膏由重量比相近的铅与锡粉末、氯化锌与矿油酯蜡组成,今日焊膏中可能有10到15种成份,铅、锡的比例亦有各种变化。
9-10-3. 助焊剂
助焊剂不仅为焊膏的重要成份之一,也是构装元件与电路板接合制程中必要的材料。
助焊剂的功能包括清洁焊垫表面,增高焊锡与焊垫金属间的润湿性,提供适当的腐蚀性、发泡性(Foaming)、挥发性与黏滞性,以利焊接制程的进行。
助焊剂的主要成份为活化剂(Activator)、载剂、溶剂与具特殊功能的添加物。
活化剂为具有腐蚀性的化学物质,它的种类决定助焊剂的活性,助焊剂也依其传导性与活性高低区分为L( Low
Activity),M(Moderate Activity),H(High Activity)等三个等级[2]
,或以活化剂的种类与特性区分为R(Rosin)、RMA(Rosin Mildly Activated) 、RA(Rosin Activated)、RSA(Rosin Super Activated)、SA(Synthetic Activated) 、OA(Organic Acid)、IA(Inorganic Acid)等数种,其中R、RMA与RA三类大
约相当与L等级。
高活性助焊剂以盐酸、溴酸、磷酸与胺氢卤化物(Amine Hydrohalides)为活化剂;中、低活性的助焊剂则以羧酸( Carboxylic Acids)、脂肪酸(Fatty Acids)等为活化剂;助焊剂的活性愈高,清洁的效果愈佳,但腐蚀的作用也愈强。
载剂为固体或非挥发性液体,它是焊接过程中携带助焊剂中的活化剂使与金属表面接触的载体,它同时也具有热传导与抗氧化的作用。
在非水溶性天然松酯(Rosin-base)助焊剂中,载剂通常为由松节油(Oleorosin)提炼出来的松酯胶(Gum Rosin);在非水溶性合成树酯(Resin-base)助焊剂中,载剂通常为由松木提炼的
合成树脂(Wood Rosin)及由纸浆制程提炼而得的高油树脂(Tall Oil Rosin) ;在水溶性有机助焊剂中,载剂则为乙二醇类(Glycols)、甘油醇(Glycerols) 与表面活化剂的混合。
溶剂为在焊接过程中传送助焊剂所有成份到电路板后,随即受热挥发以防止溅洒(Spattering)的载体,常见的溶剂有乙
醇(Alcohols)、乙二醇醚(Glycol Ethers)、脂肪烃(Aliphatic Hydrocarbons) 、松油烃(Terpene Hydrocarbons)与水等,沸点高的溶剂常使用于固体
助焊剂中。
助焊剂中也常添加各种特殊成份以强化其功能,例如,添加表面活化剂(Surfactants)以提升其发泡性;添加安定剂(Stabilizers)以增加其热稳定性;添加抑制剂(Inhibitors)以调整其腐蚀性;添加流变控制剂与凝块剂(Tackifers)以改变其黏滞性;添加色素(Dyes)做为助焊剂着色之用;填充于焊锡线中心的助焊剂又常添加有塑化剂。
依其中所含的载剂种类,助焊剂可以区分为天然松酯类助焊剂、合成树酯类助焊剂、水溶性有机(Water-soluble,WS)助焊剂与合成活
化(Synthetic Activated,SA) 助焊剂等四种。
松酯类助焊剂具有的活性最低,优良的绝缘性与疏水性及易于以一般溶剂除去的优点使其成为最常见的助焊剂。
合成树酯类助焊剂指所有不含天然松酯载剂的助焊剂,它可以借氢化、聚合化、酯化等反应改善树酯的特性,以使其具有比松酯类助焊剂更优良热稳定性、硬化性、黏滞性等,也可以将其转化成胺/聚乙二醇加成物( Amine/Polyglycol Adduct)而应用于水溶性助焊剂中,因此在焊接制程中的应用也相当广泛,但合成树酯助焊剂有不易以溶剂洗去的缺点。
水溶性有机助焊剂可以在焊接完成后以水洗除去,因其中所含的卤化物与酸剂的比例较高,故水洗的步骤应求快速以免造成腐蚀。
合成活化助焊剂的活性与水溶性助焊剂相似,它可以形成外观品质优良的焊点,但清洗时须使用氟化或氯化溶剂。
助焊剂的选择应考虑产品功能、规格、元件与电路板焊接能力、接合制程、清洁方法、成本与污染防治等因素,例如,军用或通讯电子、非镕接性构装元件、高元件密度之接合宜采用低活性助焊剂;镕接性构装元件、焊接能力不佳或污染表面之焊接可使用高活性助焊剂;使用有机清洁溶剂时可以使用松酯、树酯或合成活化助焊剂等。
接合界面的金属种类也是决定助焊剂种类的因素之一,含卤酸活化剂的助焊剂适合除去铜表面的氧化层;含温和有机酸类活化剂的助焊剂适合铅锡表面的清洁;
含胺与强卤酸活化剂的助焊剂则适合银表面的清洁。
9-10-4. 焊接能力
焊接能力(Solderability)指焊锡是否能在金属表面润湿而完成接合的能力,焊锡与焊垫金属发生的机制可区分为润湿(Wetting)、无润湿(Nonwetting) 与反润湿(Dewetting)三种。
润湿机制指焊锡与焊垫金属之间能形成紧密接合,接合界
面之处能否产生介金属化合物常被用以判读润湿机制是否发生;无润湿机制指焊锡与焊垫金属之间没有合金反应发生,不能形成紧密接合;反润湿机制无关焊锡与焊垫金属之间的反应,其系指任何破坏润湿机制的外在因素,它属于小区域、局部性的润湿破坏,与大面积的无润湿机制不同。
焊接能力除了与焊接制程的条件有关之外,也与焊锡、助焊剂、焊垫金属种类与表面状态有关,在表面黏着型元件的焊接中,焊垫金属表面的清洁与前处理是重要步骤之一。
依污染的种类,焊垫金属表面可以用酸剂或有机溶剂清洁之,清洁后的金属表面再以热焊锡沉浸法( Hot Solder Dipping)镀上能与后续制程配合的焊锡合金或电镀技术依后续制程需要镀上镍、金、银、锡等保护层。
金属表面的焊接能力可以用沉浸-检视(Dip and Look)、润湿天平试验(Wetting Balance Test)、润湿时间试验(Wetting Time Test)等方法评定。
沉浸-检视法模拟元件焊接的条件将试片沉浸于焊锡中,再以目视检查其缺陷,它是使用最多的方法,缺点为仅能对焊接结果做主观的判定,对焊接过程的影响则无能为力;润湿天平试验测量润湿过程中表面张力的变化,它能提供数量化的测试结果,也能对整个焊接过程提出评估,设备昂贵则为其缺点;润湿时间试验可以用焊滴试验( Globule Test)
或旋转沉浸试验(Rotary Dip Test)进行之,前者以导线劈开一粒焊球,然后测量焊锡润湿导线表面所需的时间,后者以一转盘以不同的速度通过焊锡槽,再量测形成完全润湿的时间,但这些方法有耗时的缺点且亦只能提供定性、主观的判读结果。