助焊劑(jì)的介紹(shào)和案例(li)分享

 

對(dui)助焊劑(ji)的要求(qiú)：

1. 熔(rong)點應低(dī)于焊料(liào)。

2. 表(biǎo)面張力(lì)，粘度，比(bi)重小于(yu)焊料。

3. 殘渣(zha)容易清(qīng)除或者(zhe)不需去(qu)除。

4. 不能腐(fu)蝕母材(cái)

5. 不(bú)産生有(you)害氣體(tǐ)和刺激(jī)性味道(dào)。

 

          助焊反(fan)應

 

助焊劑(jì)的最主(zhǔ)要的任(rèn)務是除(chu)去金屬(shu)氧化物(wù)。助焊劑(jì)反🤩應的(de)最通常(chang)的類型(xing)是酸基(jī)反應。

在 助(zhù)焊劑和(hé)金屬氧(yang)化物之(zhī)間的反(fan)應可由(you)下面簡(jiǎn)單的方(fang)程式舉(jǔ)例說明(ming)

1. １．酸基反(fǎn)應

 

 

第二級(ji)别 – 專(zhuān)用服務(wù)類電子(zi)産品

包括通(tōng)訊設備(bei)，複雜的(de)工商業(yè)設備和(hé)高性能(néng)，長壽🐅命(mìng)測量儀(yi)⁉️器等。這(zhè)類設備(bèi)希望能(neng) “ 不(bú)中斷 ” 工

作，但這(zhe)又不一(yī)定必須(xu)要達到(dao)的條件(jiàn)。在通常(cháng)使用環(huán)🎯境下，這(zhe)類設備(bei)不應該(gāi)發生故(gu)障。

第(dì)二級别(bie)産品例(lì)子：信息(xī)技術 / 通(tong)訊設備(bèi)

這類(lei)組裝是(shi)最複雜(za)的。大部(bù)份的生(sheng)産線是(shì)雙面表(biǎo)面⛱️貼裝(zhuāng)先回🔅流(liú)後波峰(feng)焊或是(shì)先回流(liú)，貼片膠(jiāo)和

最(zuì)後波峰(feng)焊。在這(zhè)兩種技(jì)術，組裝(zhuang)闆是經(jing)過兩次(cì)受🔆熱然(rán)後才✔️波(bō)峰焊。通(tong)常這些(xiē)組裝是(shì)布滿大(da)量零

件，熱量(liang)密度大(dà)，零件高(gao)度大和(hé)多層闆(pǎn)。前面受(shou)熱次🈲數(shù)及在熱(re)量密度(du)大的組(zu)裝時會(huì)引緻焊(hàn)盆的氧(yang)化

而(ér)挑戰助(zhu)焊劑的(de)能力，殘(cán)留物的(de)外觀也(yě)會考慮(lü)，低殘留(liu)物成爲(wèi)必要的(de)要求。

受熱的(de)次數，高(gāo)複雜性(xìng)，和低殘(cán)留物的(de)要求要(yao)求助焊(hàn)劑要⚽有(you)一定的(de)活性，低(di)固含量(liang)及不同(tóng)熱容量(liàng)元 件(jiàn)的影響(xiang)。助焊劑(jì)可以是(shi)水性或(huo)醇基的(de)。 水性(xing)的在某(mou)些受 VOC 排(pái)放管制(zhì)地區是(shi)首選。但(dàn)因爲會(hui)要多些(xie)熱能才(cai)能将水(shui)揮♊發通(tong)常都對(dui)預熱比(bi)較 敏(mǐn)感。波峰(feng)焊可以(yi)組合多(duō)段預熱(rè)器（最好(hǎo)加入頂(ding)部預熱(rè)器）。有一(yi)或多段(duan)對流預(yù)熱器是(shi)最有效(xiào)的。 醇(chun)類助焊(hàn)劑是比(bǐ)較不受(shòu)波峰焊(hàn)機的組(zǔ)合影響(xiǎng)，可以不(bú)使用對(duì)流預熱(rè)。低殘留(liú)物和經(jing)常針測(cè)常會選(xuǎn)㊙️用 無(wu)松香的(de)助焊劑(ji)，最常用(yong)的助焊(han)劑在低(dī)固含，無(wú)松香和(he)活性👉強(qiang)⁉️一些的(de)。選用類(lèi)别 ROL0 ， ROL1, ROM0 ， ORL0 及 ORM0 。對 FR4 組(zǔ)裝， ORM0 類的(de)助焊劑(ji)是可以(yǐ)接受的(de)。如果使(shi)用紙闆(pan)， 這是(shi)有 可(ke)靠性的(de)隐憂。

第三級(ji)别 – 高(gāo)性能電(dian)子産品(pǐn)

包括(kuo)持續運(yùn)行或嚴(yán)格按指(zhi)令運行(hang)的設備(bei)和産品(pǐn)。這類❌産(chan)品在使(shǐ)用不能(néng)出現中(zhong)斷，例如(ru)救生設(she)備或飛(fei) 行控(kong)制系統(tong)。符合該(gāi)級别要(yào)求的組(zǔ)件産品(pin)适用于(yú)高保證(zhèng)要求，高(gāo)服務要(yao)求，或者(zhe)最終産(chan)品使用(yòng)環境 條件異(yì)常苛刻(ke)。

第(dì)三級别(bié)産品的(de)例子：汽(qì)車電子(zi)

在組(zǔ)裝考慮(lǜ)方面，汽(qi)車電子(zi)是屬于(yu)中等複(fú)雜性的(de)産品。設(shè)計的重(zhong)要考慮(lǜ)是電性(xing)及機械(xiè)性的可(kě)靠度。 相對很(hěn)多二級(jí)産品， PCB 的(de)面積較(jiao)小，層數(shù)較少〈少(shǎo)于 8 〉─較低(dī)的連接(jiē)密度。 PCB 主(zhu)要是用(yòng)有 鍍(dù)穿孔的(de) FR4 環氧基(ji)樹脂玻(bō)璃纖維(wei)型的。這(zhè)類别的(de)主要要(yào)求是在(zai)🌏相對高(gao)‼️壓及苛(kē)刻環境(jing)狀況下(xià)能保 證電性(xìng)化學的(de)可靠性(xing)，并且在(zai)制程中(zhōng)達到穩(wen)定焊接(jiē)效果及(jí)高良率(lǜ)，這可靠(kào)性要求(qiu)其助焊(hàn)劑需要(yào)具🔞有 松香及(ji)不含鹵(lu)素。松香(xiang)提供焊(hàn)接穩定(ding)的高良(liang)率及♻️長(zhǎng)期的可(ke)♻️靠性，沒(mei)有鹵素(sù)更可使(shi)殘留的(de)可靠性(xìng)得以 改善。雖(suī)然可使(shi)用水基(ji)助焊劑(ji)，但醇基(ji)更常用(yòng)。因爲🔱醇(chun)🈲基焊劑(jì)是對預(yu)熱更兼(jiān)容及其(qi)良好的(de)濕潤性(xìng)有 助(zhu)填孔。對(dui)于無鉛(qiān)汽車組(zu)裝産品(pǐn)，最合理(li)的選擇(zé)是醇⭐基(ji)，具松🈲香(xiāng)✌️，無鹵素(sù)的助焊(hàn)劑─分類(lèi)爲 ROL0 ， ROM0 ， REL0 或 REM0 。

                無鉛焊(hàn)接的特(te)點

 

當(dāng) PCB 以 V 0 =V X   沿前頭(tou)所示方(fāng)向運動(dong)時，此時(shi) O-O 和 P-P 斷面(mian)的流體(tǐ)速度的(de)分布就(jiu)出現了(le)變化。

粘性流(liu)體質點(diǎn)在壁面(miàn)切線方(fang)向的切(qiē)向速度(du) VC 等于剛(gang)壁上相(xiang)應點的(de)切向速(sù)度 V0 ，即： V C = V 0

即(jí)貼近界(jie)壁的流(liú)體質點(diǎn)和界壁(bi)上相應(ying)點具有(you)相同的(de)速🌏度。在(zài) O-O 斷面上(shang)，流體速(su)度零點(diǎn)将不再(zài)出現 界壁上(shàng)，而是偏(piān)向流體(ti)内側的(de) A-A 面上，管(guǎn)道内的(de)最大速(su)度線也(ye)将由 N-N 移(yí)到 N ′ -N ′面上(shàng)。我們 把速度(du)零線與(yǔ) PCB 下側面(mian)之間的(de)流體層(céng)稱爲 附面層(ceng) 。此時(shi)在附面(mian)層内存(cún)在旋渦(wo)運動。在(zai)此層内(nei)，沿 PCB 表面(miàn)的切線(xian)方向速(sù)度變化(hua)很大。因(yin)而在 PCB 表(biǎo)面法線(xian)方向上(shàng)的速度(dù)梯度很(hen)大，它将(jiang)加劇粘(zhan)性流 體質點(diǎn)粘附在(zài)剛壁上(shang)。根據次(ci)現象波(bō)峰焊接(jie)中 PCB 與液(ye)态銲料(liao)作相對(duì)運動時(shí)，就必然(ran)要攜帶(dai)爲數不(bú) 少的(de)被粘附(fù)在基體(ti)金屬表(biao)面的液(ye)态銲料(liao)一道前(qián)進💘，這正(zheng)好☔構成(chéng)了拉尖(jiān)和橋連(lián)的必然(rán)條件。

 

因此 PCB 的(de)運動速(su)度（ V 0 ）相對于(yú)波峰中(zhōng)流體逆(ni)向流動(dong)的速度(dù)（ V 1 ）愈(yù)大，被攜(xié)帶的銲(han)料愈多(duō)，拉 尖(jiān)和橋連(lián)也就愈(yu)嚴重。因(yin)此，放慢(màn) PCB 的運動(dòng)速度（ V 0 ）或者(zhe)加快流(liú)體逆向(xiang)流動的(de)速度（ V 1 ），就 可以壓(ya)縮附面(miàn)層的厚(hou)度，因而(er)有力的(de)抑制了(le)附面層(céng)内的旋(xuán)渦運動(dòng)。粘附在(zai) PCB 壁面上(shàng)的随 PCB 一(yi)道 運(yùn)動的多(duō)餘焊料(liao)被大量(liàng)抑制了(le)，也就有(yǒu)效的抑(yi)制了拉(la)‼️尖♌和⚽橋(qiáo)連的發(fa)生幾率(lǜ)。

 

對(duì)于 P- P 斷面(miàn)的情況(kuang)就與 O-O 斷(duàn)面有所(suo)不同。由(you)于此時(shi) PCB 的運動(dòng)方向（ V 0 ）與流(liu)體順向(xiang)流速方(fang)向 （ V 2 ）是相(xiang)同的，故(gù)不存在(zài)附面層(ceng)的問題(ti)，也就不(bu)存在銲(han)💚料回流(liú)所形成(chéng)的旋渦(wo)運動。調(diào)節流體(ti)順向 流速（ V 2 ）的大(dà)小，就可(kě)以在 PCB 與(yǔ)波峰脫(tuō)離處獲(huo)得最佳(jiā)的脫離(li)條件。

 

  焊料波(bo)速對波(bo)峰焊接(jiē)效果的(de)影響

當 PCB 進入(ru)波峰工(gong)作區間(jian)時，由于(yu) PCB 的運動(dòng)方向與(yu)銲料流(liú)動方向(xiàng)是相反(fǎn)的，所以(yǐ)在貼近(jìn) PCB 的下 表面存(cún)在着一(yī)個附面(mian)層。附面(miàn)層的厚(hòu)度是與(yu) PCB 的夾送(song)速度和(he)逆 PCB 運動(dòng)方向的(de)流體流(liu)速的大(dà)小有 關系。 例如當(dāng) PCB 的速度(du)一定時(shi)增大逆(nì)向的流(liú)體流動(dong)速度，那(nà)麽附⭕面(mian)層的厚(hou)度就将(jiang)變薄，從(cóng)而渦流(liu)現象将(jiāng) 明顯(xiǎn)減弱。焊(han)料流體(tǐ)對 PCB 的逆(ni)向擦洗(xǐ)作用将(jiang)明顯增(zēng)強，顯然(rán)就不容(róng)易産生(shēng)🥰拉🏃🏻‍♂️尖和(hé)橋連現(xian)象，但很(hěn) 可能(neng)将形成(chéng)焊點的(de)正常輪(lún)廓所需(xu)要的焊(hàn)料量也(ye)被過量(liang)的擦洗(xi)掉了，因(yīn)而造成(chéng)焊點吃(chi)錫不夠(gou)、幹癟、 輪廓不(bu)對稱等(děng)缺陷。反(fǎn)之流體(tǐ)速度太(tài)低，擦洗(xi)作用減(jian)♉少，焊✏️點(diǎn)豐滿了(le)，但産生(sheng)拉尖和(hé)橋連的(de)概率也(ye) 增大(dà)了。因此(ci)對某一(yi)特定的(de) PCB 及其速(su)度都對(dui)應着一(yi)個最佳(jiā)的流體(tǐ)速度。

銲料(liao)波峰的(de)類型及(jí)其特點(dian)

目(mù)前在工(gōng)業生産(chǎn)中運行(háng)的波峰(fēng)焊接設(she)備多種(zhǒng)多㊙️樣，從(cong)銲料波(bō)🈚峰形狀(zhuàng)的類型(xing)來看，這(zhe)些裝置(zhì)大緻可(kě)⛷️分 成(cheng)兩類。即(jí)：

（ 1 ） 單向(xiang)波峰式(shi)

這(zhè)種噴嘴(zuǐ)波峰銲(han)料從一(yi)個方向(xiàng)流出的(de)結構，在(zài)早期的(de)設備上(shàng)比較多(duo)見。現在(zài)，除空心(xin)波以外(wài)，其它 單向波(bo)形在較(jiào)新的機(ji)器上，已(yi)不多見(jian)了。

（ 2 ） 雙(shuāng)向波峰(feng)式

  這(zhè)種雙向(xiàng)波峰系(xi)統的特(te)性是從(cong)噴嘴内(nei)出來的(de)銲料到(dao)達噴嘴(zuǐ)頂部後(hòu)，同時向(xiang)前、後兩(liǎng)個方向(xiang)流動， 如圖所(suǒ)示。根據(jù)應用的(de)需要，這(zhè)種分流(liu)可以是(shi)對稱的(de)也🤟可以(yi)是不對(duì)稱，甚至(zhì)在沿傳(chuan)送的後(hòu)方向增(zeng)加 了(le)延伸器(qì)，以使波(bō)峰在 PCB 拖(tuo)動方向(xiang)上變寬(kuan)變平以(yǐ)減少脫(tuo)離角。

 

        案例分(fèn)析 ( 錫珠(zhū)）