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助焊劑殘留問題_焊錫絲廠家

發(fā)布時(shí)間：2023-01-31 00:00:00

廣勝錫業(yè)作為一家焊錫絲廠家，專業(yè)生產(chǎn)“廣勝”牌樹脂芯焊錫絲、焊錫條、助焊劑、無鉛焊料、抗疲勞水箱專用錫焊料等電子專用材料產(chǎn)品。今天，就來講一講助焊劑在波峰焊接中的作用。

廣勝焊錫絲

助焊劑是波峰焊接中不可缺少的重要材料，它對確保波峰焊接效果和產(chǎn)品質(zhì)量都起著關(guān)鍵性作用。良好的助焊劑材料及其功能的充分發(fā)揮，是提高生產(chǎn)效率、降低產(chǎn)品成本、提升產(chǎn)品系統(tǒng)可靠性的重要手段。

助焊劑在波峰焊接中的作用
一般情況下，被焊金屬和易熔的釬料合金表面均具有一層妨礙形成連接界面的薄銹膜。該銹膜是受環(huán)境侵蝕的結(jié)果，并因環(huán)境和被焊金屬的不同，而可能由氧化物、硫化物、碳化物或其它腐蝕產(chǎn)物組成。這些非金屬腐蝕產(chǎn)物的作用相當(dāng)于阻擋層。因此，在釬接前必須要將其清除掉。在波峰焊接過程中，助焊劑所起的作用概括起來主要功能如下：

1.除去被焊基體金屬表面的銹膜
在被焊金屬表面的銹膜通常不溶于任何溶液，不能象清除油脂那樣將其除掉，但是這些銹膜與某些材料發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，生成能溶于液態(tài)助焊劑的化合物。就可除去銹膜達(dá)到凈化被焊金屬表面的目的。這種化學(xué)反應(yīng)可以是使助焊劑與銹膜生成溶于助焊劑或助焊劑溶劑的另一種化合物，也可以是把金屬銹膜還原為純凈金屬表面的化學(xué)反應(yīng)。

屬于第一種化學(xué)反應(yīng)的助焊劑主要以松香基助焊劑為代表。純凈松香主要由松香酸和其它同分異構(gòu)雙萜酸組成。用作助焊劑時(shí)，通常用酒精(異丙醇)作溶液，當(dāng)在氧化了的銅表面上涂上該助焊劑并加熱時(shí)，松香酸與氧化銅化合生成松香酸銅，它易于和沒有反應(yīng)的松香混合在一起，從而為釬料的潤濕提供了潔凈的金屬表面。松香酸對氧化銅層下面的基體銅沒有任何侵蝕作用。當(dāng)借助于有機(jī)溶劑清除殘留的助焊劑時(shí)，松香酸銅也一起被清除掉了。

2.防止加熱過程中被焊金屬的二次氧化
波峰焊接時(shí)，隨著溫度的升高，金屬表面的再氧化現(xiàn)象也會(huì)加劇。因此，助焊劑必須為已凈化的金屬表面提供保護(hù)。即助焊劑應(yīng)在整個(gè)金屬表面形成一層薄膜，包住金屬，使其同空氣隔絕，達(dá)到在釬接的加熱過程中防止被焊金屬二次氧化的作用。

3.降低液態(tài)釬料的表面張力
釬接區(qū)域中的助焊劑，能夠以促進(jìn)釬料漫流的方式影響表面能量平衡。降低液態(tài)釬料的表面張力，減小接觸角。

金屬表面存在氧化層時(shí)，液態(tài)釬料往往凝聚成球狀，不與金屬發(fā)生潤濕。氧化物對釬料潤濕的這種有害作用，是由于存在著氧化物的金屬表面的張力比金屬本身的表面張力要低得多的原因所致。

焊接中使用助焊劑可以清除釬料和被焊金屬表面的氧化膜，改善了潤濕。而且當(dāng)液態(tài)釬料和被焊金屬表面復(fù)蓋了一層助焊劑之后，它們之間的界面張力發(fā)生了變化，如圖3所示。

4.傳熱
一般被釬接的接頭部都存在不少間隙，在釬接過程中，這些間隙中的空氣起著隔熱的作用，從而導(dǎo)致傳熱不良。如果這些間隙被助焊劑填充滿，則可加速熱量的傳遞，迅速達(dá)到熱平衡。

理想助焊劑在波峰焊接過程中的作用機(jī)理及模式

1. 理想助焊劑的作用模式
分析整個(gè)波峰焊接的物理化學(xué)過程，助焊劑雖然參與了全過程，但是它在每一個(gè)區(qū)間所發(fā)揮的作用卻是不一樣的，如圖5所示。而且不同類型的助焊劑，其參與物化過程的載體也是不同的，下面我們僅以松香型助焊劑、活性松香助焊劑和免清洗型助焊劑分別來解釋其具體的物化過程。

2. 松香助焊劑在波峰焊接過程中的作用機(jī)理

3.活性松香助焊劑在波峰焊接中的作用機(jī)理與模式
松香助焊劑活性弱，對被焊金屬表面潔凈能力差，當(dāng)被焊金屬表面可焊性不大理想時(shí)，將普遍出現(xiàn)虛焊、橋連等焊接缺陷。為克服上述缺陷，提高焊接質(zhì)量和效率，將虛焊和橋連現(xiàn)象盡可能地降到最低，目前國內(nèi)軍用設(shè)備中還廣泛使用活性松香助焊劑的原因就在此。

4.免清洗助焊劑在波峰焊接中的作用機(jī)理與模式
活性松香助焊劑固體含量高，波峰焊后殘余物多，且殘余物中可能還含有未分解完的離子性的活性物質(zhì)，若不仔細(xì)清除將遺害無窮。由于清冼中要大量使用ODS、VOC或消耗和污染水資源，對保護(hù)地球環(huán)境不利。因此，目前在一些通用型電子產(chǎn)品生產(chǎn)中正大力推廣免清洗助焊劑的應(yīng)用。

如何評(píng)價(jià)助焊劑助焊劑性能的好壞通常是采用下述兩方面的作用能力來描述：

1.活性：為了有效地進(jìn)行軟釬接，助焊劑必須通過化學(xué)反應(yīng)來凈化被焊金屬表面，只有在充分凈化后的表面，被焊金屬和熔化釬料之間才能形成有效的冶金連接，才可根除虛焊等缺陷。因此，在評(píng)價(jià)助焊劑時(shí)活性是必須要充分關(guān)注的。

2.保護(hù)功能：在上述分析中可見助焊劑在波峰焊接過程中的另一個(gè)極為重要的作用是助焊劑的保護(hù)功能。保護(hù)功能的實(shí)現(xiàn)在松香型助焊劑中是通過松香這一媒介來實(shí)現(xiàn)的，而在免清洗助焊劑中則是通過高沸溶劑這一媒質(zhì)來貫徹始終的。免清洗助焊劑中保護(hù)功能的強(qiáng)弱對波峰焊接的成敗關(guān)系很大。而且該功能必須通過上機(jī)運(yùn)行才能考察出來。

如何理解助焊劑的腐蝕性
從化學(xué)角度看，每一種有效的助焊劑均必然在某種程度上具有腐蝕性，否則，它就不能從被焊表面清洗掉氧化膜。我們所說的腐蝕性關(guān)注的是指在完成釬接后在裝配件上殘留的助焊劑及其殘余物的化學(xué)危險(xiǎn)性，并由此而確定助焊劑的理化指標(biāo)要求。