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无铅焊接对助焊剂的要求-购线网

2017-7-3 10:16:07 2273 无铅焊接

0 助焊剂与钎料合金表面之间有化学反应，因此不同合金成分要选择不同的助焊剂。母材表面的金属氧化膜的稳定性随金属的种类而异，具有稳定的氧化膜的母材在焊接时要将其除去是非常困难的，因而造成了焊接的困难。金属氧化膜的稳定性可以从其生成的自由能AF来定性地判断，其负的绝对值愈大的愈稳定。具有代表性的金属氧化物的标准生成自由能AF见表1.8。与Ag、Cu等相比较，Sn的氧化物的AF负的绝对值大，相对而言是稳定。因此，在焊接中所用的助焊剂也应用所差别，对于后者必须用活性较强的助焊剂才行。而且前工业中大量应用的无铅钎料合金几乎均为高Sn合金（>90w1%）.这正是造成无铅焊接缺陷率高的原因之一。由于无铅合金的浸润性差，要求助焊剂提高活性和活化温度。无论在有铅还是无铅再流焊接中，助焊剂侵润区都是控制焊接质量的关键区域。助焊剂中的主要成分是松香脂，而松香的主要成分是松香酸，其熔点为74℃，在170℃呈现活性反应，在300℃以上丧失活性。松香酸和被焊母材Cu表面的氧化层（CU2O）反应生成松香酸。松香酸在常温下不能和CU2O起反应。所以若要实现活性增强、高温稳定性改善，要求焊后助焊剂残留物要少，且无腐蚀性，满足ICT探针测试和电迁移要求。所谓助焊剂的活性反应，就是分解反应，此时会发出热量、释放激活能。在有铅焊接时，助焊剂的活性反应恰好在钎料的熔点183℃之前对金属表面进行洁净。钎料融化时使金属表面获得激活能，能够降低烙融钎料黏度衣面张力、提敲浸润性，从而有利于扩散、溶解，形成金属间化介物。以SAC合金为例，无铅焊接时，其熔点为2I7℃：。而无铅助焊剂的主要成分也是松香脂，若使用传统助焊剂，在183℃钎料融化前助焊剂己经结束活性反应。再从183℃升到217°C,由于助焊剂长时间处在高温下，不仅起不到清洗和浩净作用，还可能造成助焊剂碳化，严重时甚至会使PCB焊盘、元器件引脚和焊膏中的钎料合金在高温下重新氧化而造成焊接不良。因此，无铅焊接中无铅助焊剂必须专门配置。在城市附近，由于大气污染、光化学烟雾的危害愈来愈严重，强紫外线、工厂排出的废气（CO、NO3)、VOC等均易产生光化学烟雾，故被称为“光化学烟雾的发源地”，如图1.18 所示。挥发性有机化合物（VOC）是一种可挥发性的有毒物质，它构成了大气光化学污染的主要来源之一，导致了大气对流圈臭氧层的减少，破坏了人类的生存环境。因此，VOC愈来愈受到世界各国的重视。在列出的有毒的大气污染物质目录中，就包含了现在使用的有机溶剂等。传统助焊剂所大量使用的醇类等溶剂，大多都属于VOC物质。因此，发展无VOC助焊剂是未米来的发展方向。波峰焊接中的无VOC免清洗助焊剂需要特殊配制。实施“绿色”焊接工艺，则要求使用无VOC的水基助焊剂，它比醇战助焊剂更存一些优势。试验证明，无VOC助焊剂对无铅钎料与PCB 上的残留物和可焊性，比传统免洗助焊剂显示了更好的结果。其原因是： •应用到PCB上的数量较少了： •助焊剂屮的活性剂和化学物质在水中比在醇类屮反应更存化学活性。虽然无VOC助焊剂价格贵些，但实际上使用这些助焊剂的综合成本大致是相同的或其至更少，因为焊接中的总消耗量减少了。可焊性的提高导致返工数的减少。而助焊剂消耗量的降低，对提升产品质量也是有利的。同时，清洁机器的零部件将比较容易,可以用热水而不是化学品和仪器来完成。然而钎料珠的数量将随着无VOC助焊剂的使用而增加，其部分原因是因工艺中较高的温度，使阻焊膜软化。但与锡铅工艺比较，这些钎料球的清除要容易得多。http://www.gooxian.com/ 购线网 0
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