助焊剂的作用、原理、成分.doc

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1、助焊剂相关知识一、助焊剂的作用：关于助焊剂的作用概括来讲主要有“辅助热传导”、“去除氧化物”、“降低被焊接材质表面张力”、“去除被焊接材质表面油污、增大焊接面积”、“防止再氧化”等几个方面，在这几个方面中比较关键的作用有两个就是：“去除氧化物”与“降低被焊接材质表面张力”。1、关于“辅助热传导”作用的理解“在焊接时，焊锡基本处于完全熔融的高温状态，在这种高温状态下，被焊接元器件与焊盘必然会经受一定的高温考验，至于最高温度的热冲击，人们在实际操作中会采用各种应对措施加以防范，同时要求被焊接物之材质的耐热性能要比较强，一般根据标准工艺之温度要求，将其材质最终能够承受的温度极限（也

2、叫耐热温度），设计在可能遭受的最高温度线以上20-300C左右，应该说是这比较保险的安全范围。所以，一旦被焊物材质确定下来后，最终会承受热冲击的可能性基本都在安全许可范围内，但是，在实际的工艺操作过程中变数太多，如每台机器之间与标准工艺的误差，可能会造成整个焊接过程所有参数的改变，既使最高温度是在事先设定的安全范围内，但如果升温速率过大，会使所有可能接触到锡液的每一个零部件或零部件之局部骤然升温，温度的急骤上升或急骤下降都能够引起材质性能的蠕变，对这种材质性能的蠕变，在短期内几乎所有的检测手段都无能为力，它所造成的危害是长期的、潜在的、不易被查明原因的，这种危害对一些精密电子

3、信息产品而言，可算是致命的内伤。 基于以上阐述，我们对助焊剂“辅助热传导”的作用就极易理解了，当前所有助焊剂的组份中，溶剂基本上是不可缺少的，同时溶剂中也有高沸点的添加剂，这些物质在遇热后能吸收一部分热量，同时在达到沸点的温度后开始逐步挥发，同时带走部分热量，使被焊接材质不至于在瞬间产生急骤的温度变化；另外，因为助焊剂在焊接材质表面的涂覆，还能使整个板面的受热情况趋于均匀。所以，我们对种状况理解为“辅助热传导”，它所辅助的整个过程可以看成是延缓热冲击、使焊材受热均匀的过程，而不是在破坏热传导或帮助热能迅速传导的这样一个过程或作用。2、关于“去除氧化物”作用的理解。焊接的过程就

4、是钎焊接头或焊点成型的过程，这个过程也是合金结构发生变化及合金重组的过程。焊料合金本身的结构状态基本都是稳定的，那么，它与其他金属或其他合金在极短的时间内重新熔合，并形成新的合金结构就不是那么容易的事情，目前，传统的焊料合金为Sn63/Pb37，它与其他很多金属或合金都能够重新熔合并形成新的合金，如铜、铝、镍、锌、银、金等，特别是金属铜极易与锡铅合金焊料熔合，但是当这些金属被空气或其他物质所氧化或反应时，在这些金属物的表面会形成一个氧化层，虽然锡铅焊料与这些金属本身较易形成合金结构，但与这些物质的氧化物或化合物形成新的焊点接头，重新熔合的机会就非常低。几乎所有的焊接材料设计者

5、在论证焊料的可焊性时，都是将焊接材质及工艺环境设定在理想状态，而所有的理想状态在实际工艺过程中几乎是不存在的，就线路板、元器件、或其他被焊接材质的制造与储存、运送、再生产等各个环节而言，各种焊接材质表面被氧化的可能性都是100%存在的。因此，焊接前对被焊接材质表面氧化层的处理就显得格外关键，而助焊剂“去除氧化物”的过程，其实就是一个氧化还原的过程，助焊剂中的活性剂通常是各种有机酸或有机酸盐类物质，至少有一、两种酸或酸盐，通常由多种酸及酸盐复配来用。在氧化还原反应的过程中，反应进行的“速度”及反应“能力”是人们比较关注的问题，这两个是内在的问题，其外部表现就是通常人们所讲的“焊

6、接速度”与“焊接能力”，在材质、工艺等情况既定的情况下，对不同活性助焊剂的选择就显得很重要：活性较弱或活性太弱的焊剂焊接速度或焊接能力相对较差，活性较强的助焊剂去除氧化膜的能力较强、上锡速度较快，但如果焊剂中活性剂太多、太强或整体结构配伍不好时，很可能会导致焊后有活性物质残留，这时就存在焊后继续腐蚀的可能性，对产品的安全性能造成了相当隐患。3、关于“降低被焊接材质表面张力”作用的理解。在焊接过程中，焊料基本处于液体状态，而元件管脚或焊盘则为固体状态，当两种物质接触时，因液态物质表面张力的作用，会直接造成两种物质接触界面的减小，我们对这种现象的表面概括是“锡液流动性差”或“扩展

7、率小”，这种现象的存在影响合金形成的面积、体积或形状。这时需要的是助焊剂中“表面活性剂”的作用，“表面活性剂”通常指在极低的浓度下，就能够显著降低其他物质表面张力的一种物质，它的分子两端有两个集团结构，一端亲水憎油另一端亲油憎水，通过其外部表现可以看到，它由溶剂可溶性和溶剂不溶性两部分组成，这两个部分正处于分子的两端，形成一种并不对称的结构，它只所以能够显著降低表面张力的作用正是由这种特殊结构所决定的。助焊剂中表面活性剂的添加量很小，但作用却很关键，降低“被焊接材质表面张力”，所表现出来的就是一种强效的