助焊劑的介(jie)紹和案例分(fen)享

 

對助焊劑(jì)的要求：

1. 熔點應低(di)于焊料。

2. 表面張力(lì)，粘度，比重小(xiǎo)于焊料。

3. 殘渣容易(yì)清除或者不(bú)需去除。

4. 不能腐蝕(shi)母材

5. 不産生有害(hài)氣體和刺激(ji)性味道。

 

          助焊反應

 

助焊劑(jì)的最主要的(de)任務是除去(qù)金屬氧化物(wu)。助焊🧑🏽‍🤝‍🧑🏻劑反🧑🏾‍🤝‍🧑🏼應(yīng)的最通常的(de)類型是酸基(ji)反應。

在 助焊劑和(he)金屬氧化物(wù)之間的反應(ying)可由下面簡(jiǎn)單的方程式(shi)舉例說明

1. １．酸基反應

 

 

第二級别 – 專(zhuān)用服務類電(diàn)子産品

包括通(tong)訊設備，複雜(zá)的工商業設(she)備和高性能(neng)，長壽💃命測⛷️量(liàng)儀💋器等。這類(lèi)設備希望能(neng) “ 不中(zhong)斷 ” 工(gong)

作(zuo)，但這又不一(yī)定必須要達(da)到的條件。在(zài)通常使用環(huan)境下，這類設(shè)備不應該發(fa)生故障。

第二級(ji)别産品例子(zǐ)：信息技術 / 通訊設備

這類(lei)組裝是最複(fu)雜的。大部份(fèn)的生産線是(shì)雙面表面🤟貼(tiē)💋裝先回流後(hou)波峰焊或是(shì)先回流，貼片(pian)膠和

最後波峰(feng)焊。在這兩種(zhǒng)技術，組裝闆(pǎn)是經過兩次(cì)受熱然後才(cái)波峰焊。通常(chang)這些組裝是(shì)布滿大量零(líng)

件(jiàn)，熱量密度大(da)，零件高度大(da)和多層闆。前(qián)面受熱次數(shu)及📱在熱📱量密(mì)度大的組裝(zhuang)時會引緻焊(han)盆的氧化

而挑(tiāo)戰助焊劑的(de)能力，殘留物(wu)的外觀也會(huì)考慮，低殘㊙️留(liu)物✨成爲必要(yao)的要求。

受熱的(de)次數，高複雜(zá)性，和低殘留(liú)物的要求要(yào)求助焊劑要(yào)有一定的活(huo)性，低固含量(liang)及不同熱容(rong)量元 件的影響(xiǎng)。助焊劑可以(yǐ)是水性或醇(chun)基的。 水性的在(zai)某些受 VOC 排(pái)放管制地區(qū)是首選。但因(yīn)爲會要多些(xiē)熱能才能将(jiāng)水揮發通💋常(cháng)都對預熱比(bǐ)較 敏感。波峰焊(han)可以組合多(duō)段預熱器（最(zui)好加入頂部(bu)📱預熱器）。有一(yī)⁉️或多段對流(liú)預熱器是最(zui)有效的。 醇類助(zhu)焊劑是比較(jiào)不受波峰焊(han)機的組合影(ying)響，可以㊙️不使(shǐ)用對🛀流預熱(re)。低殘留物和(he)經常針測常(cháng)會選用 無松香(xiang)的助焊劑，最(zui)常用的助焊(hàn)劑在低固含(hán)，無松香和活(huó)性強一些的(de)。選用類别 ROL0 ， ROL1, ROM0 ， ORL0 及(ji) ORM0 。對 FR4 組裝(zhuang)， ORM0 類的助焊(hàn)劑是可以接(jie)受的。如果使(shǐ)用紙闆， 這是有(you) 可(kě)靠性的隐憂(yōu)。

第(dì)三級别 – 高性(xing)能電子産品(pǐn)

包(bao)括持續運行(hang)或嚴格按指(zhǐ)令運行的設(shè)備和産品。這(zhe)🌂類産品💘在使(shǐ)用不能出現(xian)中斷，例如救(jiu)生設備或飛(fei) 行(hang)控制系統。符(fú)合該級别要(yao)求的組件産(chǎn)品适用于高(gāo)保證要求，高(gao)服務要求，或(huo)者最終産品(pǐn)使用環境 條件(jiàn)異常苛刻。

第三級(jí)别産品的例(li)子：汽車電子(zi)

在(zai)組裝考慮方(fāng)面，汽車電子(zǐ)是屬于中等(deng)複雜性的産(chǎn)品。設計的重(zhòng)要考慮是電(dian)性及機械性(xìng)的可靠度㊙️。 相對(dui)很多二級産(chǎn)品， PCB 的面積(ji)較小，層數較(jiao)少〈少于 8 〉─較(jiao)低的連接密(mi)度。 PCB 主要是(shì)用有 鍍穿孔的(de) FR4 環氧基樹(shu)脂玻璃纖維(wei)型的。這類别(bie)的主要要求(qiu)是🍓在相對高(gāo)壓及苛刻環(huan)境狀況下能(néng)保 證電性化學(xué)的可靠性，并(bìng)且在制程中(zhōng)達到穩定焊(han)接效果及高(gāo)良率，這可靠(kào)性要求其助(zhu)焊劑需要具(jù)有 松香及不含(han)鹵素。松香提(tí)供焊接穩定(ding)的高良率及(ji)長期的可靠(kào)性，沒有鹵素(su)更可使殘留(liú)的可靠性得(de)以 改善。雖然可(kě)使用水基助(zhù)焊劑，但醇基(jī)更常用。因爲(wèi)醇基焊⁉️劑是(shi)對預熱更兼(jian)容及其良好(hao)的濕潤性有(you) 助(zhu)填孔。對于無(wú)鉛汽車組裝(zhuāng)産品，最合理(li)的選擇是醇(chún)基，具松♍香，無(wu)鹵素的助焊(hàn)劑─分類爲 ROL0 ， ROM0 ， REL0 或 REM0 。

                無鉛(qiān)焊接的特點(diǎn)

 

當(dāng) PCB 以 V 0 =V X   沿前頭所(suo)示方向運動(dòng)時，此時 O-O 和(he) P-P 斷面的流(liú)體速度的分(fen)布就出現了(le)變化。

粘性流體(tǐ)質點在壁面(miàn)切線方向的(de)切向速度 VC 等于剛壁上(shàng)相應點的切(qiē)向速度 V0 ，即(jí)： V C = V 0

即貼近(jìn)界壁的流體(ti)質點和界壁(bi)上相應點具(jù)有相🏃‍♀️同的速(su)🏃🏻‍♂️度。在 O-O 斷面(mian)上，流體速度(dù)零點将不再(zài)出現 界壁上，而(ér)是偏向流體(ti)内側的 A-A 面(mian)上，管道内的(de)最大速度線(xiàn)也将由 N-N 移(yí)到 N ′ -N ′面上(shàng)。我們 把速度零(líng)線與 PCB 下側(cè)面之間的流(liu)體層稱爲 附面(mian)層 。此時在附面(mian)層内存在旋(xuán)渦運動。在此(ci)層内，沿 PCB 表(biao)面的切線方(fang)向速度變化(hua)很大。因而在(zài) PCB 表面法線(xiàn)方向上的速(sù)度梯度很大(dà)，它将加劇粘(zhan)性流 體質點粘(zhān)附在剛壁上(shàng)。根據次現象(xiàng)波峰焊接中(zhōng) PCB 與液态銲(hàn)料作相對運(yun)動時，就必然(rán)要攜帶爲數(shu)不👣 少的被粘附(fu)在基體金屬(shǔ)表面的液态(tài)銲料一道前(qian)進💛，這🏒正好構(gou)成了拉尖和(hé)橋連的必然(ran)條件。

 

因此 PCB 的(de)運動速度（ V 0 ）相對于(yú)波峰中流體(tǐ)逆向流動的(de)速度（ V 1 ）愈大，被攜帶(dai)的銲料愈多(duō)，拉 尖和橋連也(ye)就愈嚴重。因(yīn)此，放慢 PCB 的(de)運動速度（ V 0 ）或者加(jiā)快流體逆向(xiàng)流動的速度(du)（ V 1 ），就 可以(yi)壓縮附面層(ceng)的厚度，因而(ér)有力的抑制(zhi)了附面層内(nei)🆚的☂️旋渦運動(dong)。粘附在 PCB 壁(bì)面上的随 PCB 一道 運動的多(duo)餘焊料被大(da)量抑制了，也(ye)就有效的抑(yì)制了🍓拉🈲尖和(he)🔞橋連的發生(shēng)幾率。

 

對于 P- P 斷面(miàn)的情況就與(yu) O-O 斷面有所(suo)不同。由于此(cǐ)時 PCB 的運動(dong)方向（ V 0 ）與流體順向(xiang)流速方向 （ V 2 ）是相同的(de)，故不存在附(fu)面層的問題(tí)，也就不存在(zai)銲🐅料回❤️流所(suo)形成的旋渦(wō)運動。調節流(liu)體順向 流速（ V 2 ）的大小(xiǎo)，就可以在 PCB 與波峰脫離(lí)處獲得最佳(jia)的脫離條件(jian)。

 

  焊料波速對(duì)波峰焊接效(xiào)果的影響

當 PCB 進入波峰工(gong)作區間時，由(yóu)于 PCB 的運動(dong)方向與銲料(liào)流動方向是(shi)相反的，所以(yǐ)在貼近 PCB 的(de)下 表面存在着(zhe)一個附面層(céng)。附面層的厚(hou)度是與 PCB 的(de)夾送速度和(he)逆 PCB 運動方(fāng)向的流體流(liu)速的大小有(you) 關(guān)系。 例如當 PCB 的(de)速度一定時(shí)增大逆向的(de)流體流動速(su)度，那麽附面(miàn)層的厚📧度就(jiù)将變薄，從而(er)渦流現象将(jiang) 明(míng)顯減弱。焊料(liao)流體對 PCB 的(de)逆向擦洗作(zuo)用将明顯增(zēng)強，顯然就不(bú)容易産生拉(lā)💁尖和✊橋連現(xian)象，但很 可能将(jiang)形成焊點的(de)正常輪廓所(suo)需要的焊料(liào)量也被過量(liàng)的👨‍❤️‍👨擦洗掉了(le)，因而造成焊(hàn)點吃錫不夠(gòu)、幹癟、 輪廓不對(dui)稱等缺陷。反(fan)之流體速度(du)太低，擦洗作(zuò)用減少，焊點(dian)豐滿了，但産(chan)生拉尖和橋(qiao)連的概率也(yě) 增(zēng)大了。因此對(dui)某一特定的(de) PCB 及其速度(du)都對應着一(yī)個最佳的流(liú)體速度。

銲料波峰(fēng)的類型及其(qí)特點

目前在工業(yè)生産中運行(háng)的波峰焊接(jiē)設備多種多(duō)樣，從銲料波(bō)峰形狀的類(lèi)型來看，這些(xie)裝置大緻可(kě)分 成兩類。即：

（ 1 ） 單向波峰式(shi)

這種(zhǒng)噴嘴波峰銲(hàn)料從一個方(fang)向流出的結(jié)構，在早🔴期的(de)設❤️備上比較(jiào)多見。現在，除(chú)空心波以外(wài)，其它 單向波形(xing)在較新的機(jī)器上，已不多(duō)見了。

（ 2 ） 雙向(xiang)波峰式

  這種(zhǒng)雙向波峰系(xì)統的特性是(shì)從噴嘴内出(chu)來的銲料到(dao)🙇‍♀️達噴嘴頂部(bu)後，同時向前(qián)、後兩個方向(xiàng)流動， 如圖所示(shì)。根據應用的(de)需要，這種分(fèn)流可以是對(duì)稱的也可以(yǐ)⭐是不對稱，甚(shèn)至在沿傳送(sòng)的後方向增(zeng)加 了延伸器，以(yǐ)使波峰在 PCB 拖動方向上(shang)變寬變平以(yi)減少脫離角(jiǎo)。

 

        案(an)例分析 ( 錫(xī)珠）