焊接是電子工程師必備技能，傳統(tǒng)助焊劑有很多，今天我就來給大家講一講你所不了解的助焊劑的知識(shí)，希望對(duì)大家有所幫助。

 一、組成及對(duì)焊接質(zhì)量的影響1.組成焊膏由焊料合金粉(以下簡稱焊粉)和焊劑組成，而焊劑又由溶劑、成膜物質(zhì)、活化劑和觸變劑等組成，如圖1所示。

圖1 焊膏的組成焊劑各組分所占焊膏質(zhì)量的百分比及成分如下。

(1)成膜物質(zhì)：2%～5%(Wt)，主要為松香及其衍生物、合成材料，最常用的是水白松香。

(2)活化劑：0.05%～0.5%(Wt)，最常用的活化劑包括二羧酸、特殊羧基酸和有機(jī)鹵化鹽。

(3)觸變劑：0.2%～2%(Wt)，增加黏度，起懸浮作用。這類物質(zhì)很多，優(yōu)選的有蓖麻油、氫化蓖麻油、乙二醇-丁基醚、羧甲基纖維素。

(4)溶劑：3%～7%(Wt)，多組分，有不同的沸點(diǎn)。

(5)其他：表面活性劑，耦和劑。

2.組分對(duì)焊接質(zhì)量的影響焊料飛濺、焊劑飛濺、BGA空洞、橋連等焊接不良與焊膏的組成有很大的關(guān)系!焊膏的選用應(yīng)根據(jù)印制電路板組件(PCBA)的工藝特性進(jìn)行選擇。焊粉所占比重，對(duì)塌落性能和黏度有很大的影響，焊粉含量越高，塌落度也越小，因此，用于細(xì)間距元件的焊膏，多使用88%～92%焊粉含量的焊膏?；罨瘎?，決定焊膏的可焊性或潤濕能力。要實(shí)現(xiàn)良好的焊接，焊膏中必須有適當(dāng)?shù)幕罨瘎貏e是在微焊盤焊接情況下，如果活性不足，就有可能引發(fā)葡萄球現(xiàn)象和球窩缺陷。成膜物質(zhì)，影響焊點(diǎn)的可測性以及焊膏的黏度和黏性。溶劑，主要用于溶解活化劑、成膜物質(zhì)、觸變劑等。焊膏中的溶劑，一般由不同沸點(diǎn)的溶劑組成，使用高沸點(diǎn)溶劑的目是為了防止再流焊接時(shí)焊錫、焊劑飛濺。觸變劑，用來改善印刷性能和工藝性能。

3.市場上的焊膏類別市場上的焊膏，一般按照應(yīng)用需求進(jìn)行劃分，例如：適合高速印刷的焊膏;適合細(xì)間距印刷的焊膏;BGA空洞少的焊膏;活性比較強(qiáng)的焊膏。

二、焊膏配方及功能

1.焊膏配方設(shè)計(jì)焊膏所用的活化劑多為有機(jī)酸、有機(jī)胺、有機(jī)鹵化物。與無機(jī)系列焊劑相比，其活性比較弱，但具有加熱迅速、分解留下的殘留物基本呈惰性、吸濕性小、電絕緣性能好的特點(diǎn)。焊膏的配方實(shí)際就是焊劑的配方，焊劑各組分的作用如圖2所示。

圖2 焊劑各組分的作用

2.焊劑的三大功能：

(1)化學(xué)功能。去除被焊金屬表面的氧化物并在焊接過程中防止焊料和焊接表面的再氧化。

(2)熱學(xué)功能。焊劑能在焊接過程中迅速傳遞能量，使被焊金屬表面熱量傳遞加快并建立熱平衡。

(3)物理功能。焊劑有降低焊料表面張力的功能，有助于焊料與被焊金屬之間的相互潤濕，起到助焊作用。焊接后可形成化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定的絕緣層，“固”住生成物。

3.活化劑去除氧化物的原理反應(yīng)一，生成可溶性鹽類。MeOn+2nRCOOH→Me(RCOO)n+H2OMeOn+2nHX→MeXn+nH2O反應(yīng)二，氧化-還原反應(yīng)。MeO+2HCOOH→Me(COOH)2+H2OMe(COOH)2→Me+CO2+H2

三、再流焊接過程中焊膏的物理化學(xué)變化由于各種品牌焊膏配方的不同以及焊接時(shí)溫度曲線設(shè)置的差異，很難準(zhǔn)確地描述再流焊接過程中焊膏在什么溫度點(diǎn)發(fā)生了什么化學(xué)和物理變化，但并不妨礙我們對(duì)其作一個(gè)大致的定性描述。認(rèn)識(shí)和了解再流焊接過程中焊膏的物理和化學(xué)變化，對(duì)正確的設(shè)置溫度曲線、減少焊接不良十分重要。比如，ENIG焊盤上出現(xiàn)焊劑污點(diǎn)或焊錫點(diǎn)，如果我們清楚它發(fā)生的大致溫度點(diǎn)、了解其發(fā)生的原因，那么我們就可以優(yōu)化溫度曲線，減少此類焊接不良。圖3 是根據(jù)一些試驗(yàn)報(bào)告繪制的一個(gè)焊膏在再流焊接過程中的狀態(tài)變化圖，描述了焊劑在不同階段的揮發(fā)情況、焊膏的物理變化、焊錫焊劑飛濺的發(fā)生階段、去除金屬氧化物的主要階段。需要說明的是，圖中一些數(shù)據(jù)不是一個(gè)準(zhǔn)確的數(shù)值，僅說明一個(gè)大致情況，如溶劑的揮發(fā)量，它不僅取決于溫度與時(shí)間，更取決于焊劑組成以及沸點(diǎn)。

圖3 焊膏在流焊接過程中的狀態(tài)變化

四、焊膏的性能評(píng)價(jià)對(duì)一款焊膏進(jìn)行評(píng)價(jià)，一般應(yīng)包括焊膏的使用性能、助焊劑性能、金屬粉性能等內(nèi)容，詳細(xì)評(píng)價(jià)指標(biāo)如圖4所示。

圖4 焊膏評(píng)價(jià)指標(biāo)與方法日常例行檢查

主要檢測影響工藝質(zhì)量的五項(xiàng)指標(biāo)：印刷性——實(shí)踐中可以通過觀察0.4mm間距的CSP或QFP焊膏印刷圖形來評(píng)價(jià)。聚合性——用焊球試驗(yàn)評(píng)價(jià)(在規(guī)定的試驗(yàn)條件下，檢驗(yàn)焊膏中的合金粉末在不潤濕的基板上熔合為一個(gè)球的能力)，目的是檢驗(yàn)焊劑短時(shí)去氧化物能力以及焊粉的氧化程度。鋪展性——用擴(kuò)展率試驗(yàn)進(jìn)行評(píng)價(jià)，用于確定焊劑的活性。塌落度——評(píng)價(jià)焊膏印刷后保持圖形原狀的能力。黏著力——評(píng)價(jià)焊膏的黏附強(qiáng)度。

焊膏使用

1)冷藏儲(chǔ)存必須存放在5～12℃。如果溫度過高，焊粉與焊劑反應(yīng)，會(huì)使黏度上升而影響印刷性;如果溫度過低(0℃下)，焊劑中的松香成分會(huì)產(chǎn)生結(jié)晶現(xiàn)象，使焊膏性能惡化?；钚员容^強(qiáng)的焊膏，如果常溫存放(如解凍)有可能發(fā)生焊粉與焊劑反應(yīng)，使焊膏變黏、變稠、活性變低，這點(diǎn)可通過觀察焊膏焊粉顆粒表面是否光滑予以確認(rèn)。

2)回溫后開封使用必須在操作環(huán)境下放置2h以上解凍，以避免冷凝水出現(xiàn)。

3)印刷環(huán)境(25±3)℃，相對(duì)濕度小于或等于65%，以維持焊膏出廠性能。

4)溫度對(duì)印刷時(shí)間的影響(濕度在60%下)溫度在20℃、25℃、30℃時(shí)，可印刷時(shí)間分別為12h、7h、2h。

5)濕度對(duì)印刷時(shí)間的影響25℃時(shí)，隨濕度增加，印刷時(shí)間減少。

五、焊膏活性的表現(xiàn)1.焊膏活性的表現(xiàn)：(1)焊膏的活性越強(qiáng)，在OSP處理的焊盤上鋪展面積越大，如圖5所示。

圖5 在OSP處理焊盤上的鋪展

(2)焊膏的活性越強(qiáng)，引線爬錫越高，如圖6所示。

圖6 引線爬錫高度與活性

(3)焊膏的活性越強(qiáng)，焊錫對(duì)引腳的覆蓋越好，如圖7所示。

圖7 引腳的覆蓋與活性

4)采用0.127mm(5mil)厚的鋼網(wǎng)印刷焊膏，在165～175℃下，烘烤10min，然后再加熱到210℃(對(duì)于有鉛焊膏)，觀察焊錫表面葡萄球現(xiàn)象的嚴(yán)重程度。葡萄球越少，表示去除氧化物能力越強(qiáng)。這是判定焊劑活性比較簡單和有效一些方法，通常不需要專門制作試驗(yàn)板就可進(jìn)行。根據(jù)賈忠中著SMT核心工藝解析與案例分析改。

看完了以上內(nèi)容，大家對(duì)助焊劑是否有更多的了解呢，快看看你手上的助焊劑是否合規(guī)呢。