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助焊剂的作用及其对电子产品质量的影响

时间:2023-06-24 理论教育 版权反馈
【摘要】:助焊剂是焊接时使用的辅料,用来增加润湿,以帮助和加速焊接的进程。助焊剂能改善焊接时的热传导作用,促进热量从热源向焊接区扩散传送。由上可知,助焊剂性能的优劣,会直接影响到电子产品的质量。在钎料熔化之前,助焊剂就应熔化。树脂类助焊剂主要以松香基型为主。铂、金、银、铜、锡等金属的焊接性能较强,为减弱助焊剂对金属的腐蚀,多采用松香做助焊剂。

助焊剂的作用及其对电子产品质量的影响

助焊剂是焊接时使用的辅料,用来增加润湿,以帮助和加速焊接的进程。采用助焊剂的优点是可提高焊接质量,保护电路板和铜箔表面不受损伤,是焊接过程中必不可少的辅助材料之一。

(1)助焊剂的作用

1)清除氧化物。清除钎料和被焊母材表面的氧化物,使金属表面达到必要的清洁度,是直接影响到电子产品的质量关键所在。使熔融的焊锡能良好的浸润固体金属表面的重要条件之一就是被焊金属表面要清洁,从而使焊锡与被焊金属表面原子间的距离最小,真正紧密地接触,彼此间充分吸引扩散,形成金属化合物。金属表面轻度的氧化层可以通过助焊剂来清除,氧化程度严重的金属表面,则应采用机械化学方法清除,例如进行刮除或酸洗等。

用助焊剂清除氧化层与杂质,具有不损坏被焊件、效率高的特点,所以被广泛采用。

2)防止加热过程中钎料继续氧化。在焊接的加热过程中,随着温度的升高,金属表面的氧化会加速。由于助焊剂先于钎料熔化,所以会在钎料和焊件金属表面形成一层薄膜,使之与外界空气隔绝,起到保护作用。

3)降低钎料表面张力。当钎料熔化后,由于自身表面张力的作用,会力图变成球状粘附于金属表面,降低了钎料的润湿性。而助焊剂则有利于减小钎料表面张力,增强钎料与金属表面的活性、增加浸润性,提高钎料的流动性,使钎料的附着性增强,提高了焊接质量。

4)加快焊件预热。助焊剂能改善焊接时的热传导作用,促进热量从热源向焊接区扩散传送。利用助焊剂的熔点低于钎料和被焊件的特点,加热时,助焊剂先熔化,覆盖在烙铁头及被焊件表面,使电烙铁的热量通过它很快传递,达到焊接温度。

由上可知,助焊剂性能的优劣,会直接影响到电子产品的质量。

(2)对助焊剂的要求

1)熔点要低于所有钎料的熔点。在钎料熔化之前,助焊剂就应熔化。

2)在焊接温度下应能形成液状,具有保护金属表面的作用。

3)要有较小的表面张力,受热后能迅速均匀地流动。

4)熔化时不应产生飞溅或飞沫。(www.xing528.com)

5)不应产生有害气体和有强烈刺激性的气味。

6)不导电、无腐蚀性、残留物无副作用。

(3)助焊剂的分类按化学成分分类,助焊剂可分为:

1)无机类助焊剂。一般无机类助焊剂包括无机酸和无机盐,如盐酸磷酸氯化锌氯化钠等。这类助焊剂的活性最大、腐蚀作用大,有很好的助焊作用,常温下即能清除金属表面的氧化层,但对电路元器件有强烈的腐蚀作用,焊后必须清洗干净。所以多数无机类助焊剂用于可清洗的金属制品焊接中,在电子产品装配中,无机类助焊剂一般不用于电子元器件的焊接,特别是在印制电路板的焊接中使用更少。

2)有机类助焊剂。有机类助焊剂包括有机酸、有机碱、有机卤化物以及它们的衍生物等,这类助焊剂有较好的助焊性能,焊接性好,活性稍低于无机类助焊剂。由于此类助焊剂有一定程度的腐蚀性,残渣不容易清洗,焊接时有废气污染,因此限制了它在电子产品装配中的使用。

3)树脂类助焊剂。树脂类助焊剂主要以松香基型为主。松香是一种天然树脂,如图1-26所示,主要成分是松香酸,随着温度的升高酸性发挥着作用,能有效地去除被焊件表面的氧化物,且能防止加热过程中钎料继续氧化,起到良好的助焊作用。同时松香的化学性能稳定,对被焊件没有腐蚀作用,焊后容易清洗,有良好的绝缘性能,因此电子电路的焊接通常都采用松香或松香酒精助焊剂。

(4)助焊剂的选用 选用助焊剂,优先考虑的因素是被焊金属材料的焊接性能及氧化、污染情况。

铂、金、银、铜、锡等金属的焊接性能较强,为减弱助焊剂对金属的腐蚀,多采用松香做助焊剂。铅、黄铜、青铜以及带有镍层的金属材料焊接性能较差,焊接时应选用有机助焊剂。活性焊锡丝的芯由盐酸二乙胺等胺盐加松香组成,焊接时能减小被焊件表面的张力,促进氧化物的还原作用,它的焊接能力比一般焊锡丝要好,但要注意焊接后的清洗问题。

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图1-26 助焊剂(松香)

选用助焊剂时,还要考虑焊接方式和助焊剂的具体用途。对于手工电烙铁焊接,可使用活性焊锡丝、固体助焊剂或糊膏状助焊剂,也可使用液体助焊剂,但浓度要大一些。电子元器件的上锡处理主要用液体助焊剂,印制电路板的浸焊、波峰焊一定要用液体助焊剂。

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