SMT焊接中使用的助焊劑的特性與作用
SMT焊接中使用的助焊劑的特性與作用
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1、化學(xué)活性(Chemical Activity)
要達(dá)到一個(gè)好的焊點(diǎn),被焊物必須要有一個(gè)完全無(wú)氧化層的表面,但金屬一旦曝露于空氣中回生成氧化層,這中氧化層無(wú)法用傳統(tǒng)溶劑清洗,此時(shí)必須依賴(lài)助焊劑與氧化層起化學(xué)作用,當(dāng)助焊劑清除氧化層之后,干凈的被焊物表面,才可與焊錫結(jié)合。
助焊劑與氧化物的化學(xué)放映有幾種:1、相互化學(xué)作用形成第三種物質(zhì);2、氧化物直接被助焊劑剝離;3、上述兩種反應(yīng)并存。
松香助焊劑去除氧化層,即是第一中反應(yīng),松香主要成份為松香酸(Abietic Acid)和異構(gòu)雙萜酸(Isomeric diterpene acids),當(dāng)助焊劑加熱后與氧化銅反應(yīng),形成銅松香(Copper abiet),是呈綠色透明狀物質(zhì),易溶入未反應(yīng)的松香內(nèi)與松香一起被清除,即使有殘留,也不會(huì)腐蝕金屬表面。
氧化物曝露在氫氣中的反應(yīng),即是典型的第二種反應(yīng),在高溫下氫與氧發(fā)生反應(yīng)成水,減少氧化物,這種方式長(zhǎng)用在半導(dǎo)體零件的焊接上。
幾乎所有的有機(jī)酸或無(wú)機(jī)酸都有能力去除氧化物,但大部分都不能用來(lái)焊錫,助焊劑被使用除了去除氧化物的功能外,還有其他功能,這些功能是焊錫作業(yè)時(shí),必不可免考慮的。
2、熱穩(wěn)定性(Thermal Stability)
當(dāng)助焊劑在去除氧化物反應(yīng)的同時(shí),必須還要形成一個(gè)保護(hù)膜,防止被焊物表面再度氧化,直到接觸焊錫為止。所以助焊劑必須能承受高溫,在焊錫作業(yè)的溫度下不會(huì)分解或蒸發(fā),如果分解則會(huì)形成溶劑不溶物,難以用溶劑清洗,W/W級(jí)的純松香在280℃左右會(huì)分解,此應(yīng)特別注意。
3、助焊劑在不同溫度下的活性
好的助焊劑不只是要求熱穩(wěn)定性,在不同溫度下的活性亦應(yīng)考慮。
助焊劑的功能即是去除氧化物,通常在某一溫度下效果較佳,例如RA的助焊劑,除非溫度達(dá)到某一程度,氯離子不會(huì)解析出來(lái)清理氧化物,當(dāng)然此溫度必須在焊錫作業(yè)的溫度范圍內(nèi)。另一個(gè)例子,如使用氫氣做為助焊劑,若溫度是一定的,反映時(shí)間則依氧化物的厚度而定。
當(dāng)溫度過(guò)高時(shí),亦可能降低其活性,如松香在超過(guò)600℉(315℃)時(shí),幾乎無(wú)任何反應(yīng),如果無(wú)法避免高溫時(shí),可將預(yù)熱時(shí)間延長(zhǎng),使其充分發(fā)揮活性后再進(jìn)入錫爐。
也可以利用此一特性,將助焊劑活性純化以防止腐蝕現(xiàn)象,但在應(yīng)用上要特別注意受熱時(shí)間與溫度,以確?;钚约兓?/span>
4、潤(rùn)濕能力(Wetting Power)
為了能清理材表面的氧化層,助焊劑要能對(duì)基層金屬有很好的潤(rùn)濕能力,同時(shí)亦應(yīng)對(duì)焊錫有很好的潤(rùn)濕能力以取代空氣,降低焊錫表面張力,增加其擴(kuò)散性。
5、擴(kuò)散率(SpreadingActivity)
助焊劑在焊接過(guò)程中有幫助焊錫擴(kuò)散的能力,擴(kuò)散與潤(rùn)濕都是幫助焊點(diǎn)的角度改變,通常“擴(kuò)散率”可用來(lái)作助焊劑強(qiáng)弱的指標(biāo)。
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