pcb助焊劑產(chǎn)品知識(shí).ppt

1、產(chǎn)品知識(shí),-助焊劑,蘇州柯仕達(dá)電子材料有限公司,目 錄,1.助焊劑定義 2.助焊劑的作用及焊接曲線 3.助焊劑的涂布方式 4.助焊劑的組成 5.助焊劑的主要參數(shù) 6.助焊劑分類 7.助焊劑相關(guān)知識(shí) 8.助焊劑的選擇 9.焊接不良的分析 10.公司助焊劑簡(jiǎn)介,助焊劑的定義及作用,在焊接領(lǐng)域里眾所周知一個(gè)道理,幾乎所有的金屬暴露于空氣中就會(huì)立刻氧化,此氧化物會(huì)阻礙潤(rùn)濕,阻礙焊接.因此,我們可以在真空中清洗金屬和焊接,但是,這不是很實(shí)際的方法. 有一些材料可以去除氧化物且蓋住金屬表面使氧化物不再形成,這就是助焊劑,它是焊接工程必要的材料.它們阻礙焊錫的流動(dòng).理想上,它們也不攻擊焊點(diǎn)上的金屬或四周的材

2、料,而且也必須易于被去除,助焊劑(FLUX)這個(gè)字是來自拉丁文,是”流動(dòng)”的意思,但在此處它的作用不只是幫助流動(dòng),還具有其它的作用,助焊劑的作用,助焊劑是一種具有化學(xué)及物理活性的物質(zhì),能夠除去被焊金屬表面的氧化物或其他形成的表面膜層以及焊錫本身外表上所形成的氧化物;為達(dá)到被焊表面能夠沾錫及焊牢的目的,助焊劑的功用還可以保護(hù)金屬表面,使在焊接的高溫環(huán)境中不再被氧化;第三個(gè)功能就是減少熔錫的表面張力(surface tension),以及促進(jìn)焊錫的分散和流動(dòng)等.,焊接原理,可以粗略的分為三個(gè)階段: 1.擴(kuò)散;2.基底金屬熔解;3.金屬間化合物的形成,Fl f,Fsf=Flfcoc,Molten S

3、older,FLUID,Base metal,Fls,Fsf,(A),Molten solder,(B),Molten solder,Intermetallic compound layer,(C),圖A:液體焊料在基底金屬上的擴(kuò)散,接觸角(由界面張力的平衡來決定小潤(rùn)濕角形成良好的焊 接獲得小潤(rùn)濕角的原則(1)低表面張力的助焊劑(2)高的表面張力,即高表面能的基板(3)低有 面張力的焊料).圖B基底金屬溶解入液體焊料.圖C基底金屬與液體焊料起反應(yīng)形成金屬間化 合物層(IMC),助焊劑反應(yīng),助焊劑的最主要的任務(wù)是除去金屬氧化物.助焊劑反應(yīng)的最通常的類型是酸基反應(yīng).在助焊劑和金屬氧化物之間的反應(yīng)可

4、由下面簡(jiǎn)單的方程式舉例說明,MOn+2n RCOOH M(RCOO)n+nH2O,Sno2+4RCOOH Sn(RCOO)2+2H2O 目前常使用,MOn+2nHX MXn+nH2O,SnO2+4HCl SnCl4+2H2O 水洗型助焊劑,助焊劑中松香結(jié)構(gòu),COOH,分子式:C20H30O2,大多數(shù)的松香因含有兩個(gè)不飽合鍵，對(duì)空氣和光都很 敏感，因此松香酸暴露于空氣中顏色會(huì)加深。,焊接曲線,助焊劑的涂布方式,助焊劑對(duì)被焊表面涂布方法有傳統(tǒng)波焊中的泡沫式，噴頭噴霧式及表面沾浸式涂布方法,助焊劑的成份組成,1.成膜劑 保護(hù)劑覆蓋在焊接部位,在焊接過程中起防止氧化作用的物質(zhì),焊接完成后,能形成一層保

5、護(hù)膜.常用松香用保護(hù)劑,也可以添加少量的高分子成膜物質(zhì). 2.活化劑 焊劑去除氧化物的能力主要依靠有機(jī)酸對(duì)氧化物的溶解作用,這種作用由活化劑完成.活化劑一般選用具有一定熱穩(wěn)定性的有機(jī)酸. 3.擴(kuò)散性(表面活性劑) 擴(kuò)散劑可以改善焊劑的流動(dòng)性和潤(rùn)濕性,其作用是降低焊劑的表面張力,并引導(dǎo)焊料向四周擴(kuò)散,從面形成光滑的焊點(diǎn). 4.溶劑 溶劑的作用是將松香,活性劑,擴(kuò)散劑等物質(zhì)溶解,配制液態(tài)焊劑,通常采用乙醇,異丙醇等,助焊劑的主要指標(biāo),助焊劑的主要指標(biāo):外觀、物理穩(wěn)定性、比重、固態(tài)含量、可焊性、鹵素含量、水萃取液電阻率、銅鏡腐蝕性、表面絕緣電阻、酸值.下面簡(jiǎn)要對(duì)這些指標(biāo)進(jìn)行分解. 1.外觀:助焊劑外

6、觀首先必須均勻,液態(tài)焊劑還需要透明(水基松香助焊劑則是乳狀的). 2.物理穩(wěn)定性:通常要求在一定的溫度環(huán)境(一般5-45)下,產(chǎn)品能穩(wěn)定存在. 3.比重:這是工藝選擇與控制參數(shù). 4.固態(tài)含量(不揮發(fā)物含量):表示的是焊劑中的非溶劑部分,實(shí)際上它不揮發(fā)物含量意義不同,數(shù)值也有差異,后者是從測(cè)試的角度講的,它與焊接后的殘留量有一定的對(duì)應(yīng)關(guān)系,但并非唯一. 5.可焊性:指標(biāo)非常關(guān)鍵,它表示助焊效果,以擴(kuò)展率來表示,為了保證良好的焊接,一般控制在80-92之間. 6.鹵素含量:這是以離子氯的含量來表示離子性的氯、溴、碘的總和. 7.水萃取液電阻率:該指標(biāo)反映的是焊劑中導(dǎo)電離子的含量水平,阻值越 ,不

7、離子含量越多,隨著助焊劑向低固含免清方向發(fā)展,因此最新的ANSI/J-STD-004 標(biāo)準(zhǔn)已經(jīng)放棄該指標(biāo). 8.腐蝕性:助焊劑由于其可焊性的要求,必然會(huì)給PCB或焊點(diǎn)帶來一定的腐蝕性,為了衡量腐蝕性的大小,銅板腐蝕測(cè)試反映的是焊后殘留物的腐蝕性大小,銅鏡腐蝕測(cè)試是使用當(dāng)時(shí)的腐蝕性大小.其環(huán)境測(cè)試時(shí)間為10天(一般為7-10天). 9.表面絕緣阻抗:按GB或JIS標(biāo)準(zhǔn)的要求SIR值最低不能小于1010 ,而J-STD-004則要求SIR值最低SIR值最低不能小于108,由于試驗(yàn)方法不同,這兩個(gè)要求的數(shù)值間沒有可比性. 10.酸值:中和一克樣品所需要的KOH的毫克數(shù).,助焊劑的主要指標(biāo)的測(cè)試方法,

8、1.外觀:用目測(cè)方法檢驗(yàn)是否透明,是否有沉 淀,分層和異物. 2.比重:用比重計(jì)進(jìn)行測(cè)試,同時(shí)在測(cè)試助焊劑的溫度. (有機(jī)溶劑比重隨溫度變化而變化,溫度每升高一度,比重下降0.001) 3.酸價(jià):稱取2克左右的助焊劑,用25ml IPA溶劑稀釋,再加三滴酚酞示劑,用0.1mol/L的氫氧化鉀的滴定液進(jìn)行滴定.(IPC-TM-650) 4.計(jì)算公式:mgKOH/g(flux)=56.11VM/m V(ml):所耗標(biāo)準(zhǔn)氫氧化鉀的滴定液的摩爾濃度 m:助焊劑的質(zhì)量(g),助焊劑相關(guān)的概念,PH值:5ml助焊劑溶解于ml去離子水，用PH計(jì)進(jìn)行測(cè)試. 助焊劑的PH值為3.0,測(cè)其酸根離子濃度為0.001

9、moll PH值-logH+ 酸性強(qiáng)弱是由物質(zhì)的電離常數(shù)決定的,清洗劑參數(shù)介紹,.閃點(diǎn)：表示可燃液體加熱到液體表面上的蒸氣和空氣的混合物與火焰接觸發(fā)生閃火時(shí)的最低溫度測(cè)定閃點(diǎn)有開口杯法和閉口杯法兩種，一般前者用于測(cè)定高閃點(diǎn)液體，后者測(cè)定低閃點(diǎn)液體（閃點(diǎn)低表示著火的危險(xiǎn)性大，可是閃點(diǎn)不是指溶劑繼續(xù)燃燒的溫度，僅僅表示液面的蒸氣可燃，要能夠不斷燃燒，必須連續(xù)產(chǎn)生蒸氣） .自燃點(diǎn)：指可燃物質(zhì)在沒有火焰、電火花等明火源的作用下，由于本身受空氣氧化而放出熱量，或受外界溫度、濕度影響使其溫度升高而引起燃燒的最低溫度稱為自燃點(diǎn),臭氧危害物質(zhì)Ozone depleting substances,Chlorof

10、luorocarbon(CFCs)氟氯烷碳化物 Hydrochlorofluorocarbon(HCFCS)氟氯氫烷碳化物 Halon 海龍 Carbon Tetrachloride (CCl4) 四氯化碳 Methyl chloroform=1,1,1-Trichlorothane(CH3C Cl3)（1，1，1-三氯乙烷） Bromomethane(CH3Br) 溴代甲烷 Hydrobromofluorocarbon(HBFC),可能臭氧危害物質(zhì),Hydrofluorocarbon(HFC) Perfluorocarbon(PFC)全氟化合物 Chlorinated hydrocarbon

11、(CHCs)氯碳?xì)浠?助焊劑分類,用于焊接制程的助焊劑可分為三種基本的型式，每一種分類的特性皆與其助焊劑或助焊劑殘?jiān)詾榈投然钚哉?L=表示助焊劑本身或助焊劑殘?jiān)詾榈投然钚哉?M=表示助焊劑本身或助焊劑殘?jiān)鼮橹卸然钚哉?H=表示助焊劑本身或助焊劑殘?jiān)鼮楦叨然钚哉?若是含有松香的助焊劑,則在L、M、H代字后加上“R”,J-STD-004焊劑活性分類的測(cè)試要求,助焊劑活性分類,J-STD-004,對(duì)于J-STD-004而言,沒有不合格的助焊劑產(chǎn)品,僅僅類別不同而已.J-STD-004將所以的焊劑分成24個(gè)類別,涵了目前所有的焊劑類型,該標(biāo)準(zhǔn)根據(jù)助焊劑的主要組成材料將其分為四大類:松香型(Ros

12、in,RO);樹脂型(Resin,RE);有機(jī)酸型(organic,OR),無機(jī)酸型（Inorganic,IN),括號(hào)中為縮寫字母代號(hào)。其次，根據(jù)銅鏡試驗(yàn)的結(jié)果將焊劑的活性成分水平劃分為三級(jí)：,：表示助焊劑或是助焊劑的殘留的活性低或無活性； ：表示助焊劑或是助焊劑殘留活性中性； ：表示助焊劑或助焊劑的殘留活性高,助焊劑分類,電子組裝分級(jí),第一級(jí):消費(fèi)性產(chǎn)品 Class1:Consumei Products 此級(jí)包含關(guān)鍵用途的產(chǎn)品著重在可靠性及成本效益，而其使用壽命之延續(xù)并非主要目的所在，其產(chǎn)品的實(shí)例多在一般性消費(fèi)用途上 第二級(jí)：一般工業(yè)級(jí) Class2:General industrial 此

13、級(jí)含有高性能的商用工業(yè)級(jí)產(chǎn)品，對(duì)使用的延續(xù)已有所要求，對(duì)不間斷執(zhí)行事務(wù)的能力要求，則非關(guān)鍵所在 第三級(jí)：高可靠度 Class3:High Reliability 此級(jí)的設(shè)備產(chǎn)品及持續(xù)的性能則為關(guān)鍵所在，任何設(shè)備發(fā)生停機(jī)時(shí)，都將無法容忍，或及設(shè)備是用維持生命者皆屬此級(jí),各級(jí)組裝板之試驗(yàn)條件,助焊劑型式之間字碼說明,1.2.3=表示已做絕緣電阻試驗(yàn)且已及格者 X=表示已清洗或未清洗之組裝品，及絕緣電阻試驗(yàn)不及格者 LRIN=表示配方為松香基之助焊劑，其助焊劑及殘?jiān)詾榈突钚哉?，其未清洗之試樣也能過Class 1 在SIR上的各項(xiàng)要求 MZCN=表示助焊劑及其殘?jiān)砸丫咧卸戎钚?其已清洗或未清洗的

14、試樣 M/X=表示助焊劑或助焊劑具有中度活性,其各級(jí)產(chǎn)品之已清洗或未清洗試樣,皆無法通過STR上的各項(xiàng)要求,焊接不良原因分析(一),焊接不良原因分析(二),焊接不良原因分析(三),焊接不良原因分析（五）,焊接不良原因分析(六),焊接不良原因分析(七),焊接不良原因分析（八）,焊接不良原因分析（九）,焊接不良原因分析（十）,焊接不良原因分析（十一）,環(huán)保型系列助焊劑,本公司環(huán)保型系列助焊劑是低固含量，不含松香及鹵化物的免洗助焊劑，具有快干，焊點(diǎn)光亮，結(jié)構(gòu)飽滿，無腐蝕性，焊錫性卓越，潤(rùn)焊性極優(yōu)且穩(wěn)定安全等特性。在標(biāo)準(zhǔn)比重內(nèi)作業(yè)可達(dá)到完全免清洗之效果并符合各類電器性能要求。 使用與電腦及其周邊設(shè)備或

15、高精密的多層板。配合噴霧設(shè)備使用，沒有廢料的產(chǎn)生。本產(chǎn)品使用時(shí)低煙、沒有刺激氣味，不污染工作環(huán)境，不影響人體健康，不污染錫爐的軌道及夾具，過錫后PC板表面平整均勻，無殘留，如同洗過一般。 FD-201環(huán)保型助焊劑 低固態(tài)含量，過錫后板面如同洗過一般； 低煙，沒有刺激氣味，不污染工作環(huán)境，不影響人體健康； 不污染焊錫爐的軌道及夾具； 不含CFC，不會(huì)破壞臭氧層。 FD-301環(huán)保型助焊劑 上錫速度快，潤(rùn)濕性高，即使很大的貫穿孔依然可以上錫； 過錫后PCB面平整均勻，無殘留； 焊點(diǎn)光亮結(jié)構(gòu)飽滿； 固態(tài)含量?jī)H為2.3，焊后板面如同洗過一般； 潤(rùn)濕性非常好； 能通過嚴(yán)格的表面阻抗測(cè)試。,環(huán)保型助焊劑規(guī)

16、格表,低固態(tài)免洗松香型系列助焊劑,此系列助焊劑采用高級(jí)進(jìn)口天然松香經(jīng)特殊化學(xué)反應(yīng)去除天然樹脂中雜質(zhì)及不良物并配合多種高精密度焊接材料反應(yīng)合成，具有低固含、快干、焊點(diǎn)光亮、結(jié)構(gòu)飽滿、無腐蝕性、焊錫性卓越、潤(rùn)焊性極優(yōu)且穩(wěn)定安全等特性。在標(biāo)準(zhǔn)比重內(nèi)作業(yè)，此系列助焊劑可達(dá)到完全免洗清洗之效果并符合各類電器性能要求。基板若須清洗時(shí)按一般清洗流程作業(yè)即可獲得相當(dāng)良好之信賴度。 FD-203免洗松香型助焊劑 低固態(tài)含量，錫焊后板面干凈； 焊接后錫爐上松香殘留極少； 焊后焊點(diǎn)光亮飽滿； 良好的潤(rùn)濕性，流平性； 焊前和焊后高溫作業(yè)時(shí)基板及零件不產(chǎn)生任何腐蝕。,低固含免洗松香助焊劑規(guī)格表,手浸焊系列助焊劑,傳統(tǒng)助焊劑多是用于波峰焊接方式，涂布方式主要是噴霧或發(fā)泡，這些助焊劑由于其活性的原因，并不適合于預(yù)涂布、修補(bǔ)、手拖焊或是鍍線材。公司針對(duì)這些要求另外設(shè)計(jì)了專用于拖焊、修補(bǔ)、鍍線