助焊剂各成分的作用
被焊金属工件表面存在氧化物、灰尘等污垢,阻碍工件基体金属和焊料之间以原子状态相互扩散,因此清除氧化物等以使表面清洁露出金属基体,但是被清洁的金属基体表面的原子在大气中又立刻被氧化,在焊接温度下,氧化速度更快。所以在焊接过程中加入助焊剂,用来协助提供没有氧化层的金属表面,并保持这些表面的无氧化物状态,直到焊锡与金属表面完成焊接过程。同时依靠焊剂的化学作用,与被焊金属表面的氧化物化合,在焊接温度下形成液态化台物,使被焊金属部位表面的金属原子与熔融焊料的原子相互扩散,以达到锡焊连接的目的。在焊接过程中助焊剂还能促进焊锡的流动和扩散,通过减小表面不平度来影响焊锡表面张力在焊锡扩散方向上的平衡。
理想的助焊剂除化学活性外,还要具有良好的热稳定性、粘附力、扩展力、电解活性、环境稳定性、化学官能团及其反应特性、流变特性、对通用清洗溶液和设备的适应性等。助焊剂的上述作用都是通过其中的活化剂、溶剂、表面活性剂等成分的作用来实现的。
固含量与焊后残留量(即干净度)有直接关系,但非对应关系,主要是因为测试温度和实际使用温度上存在差异。故固含量的是在可焊性和焊后干净度之间做权衡
电化学迁移也是对表面绝缘电阻值的进一步要求,在更极端的环境下考察助焊剂的表面绝缘电阻。当然该项指标亦越大对焊后产品越有利。
除上述详细的技术参数的考虑,其次还需结合所需要装配的电子产品的类别或技术要求 ,选择合适的助焊剂产品;后需要对所选助焊剂,进行试验验证和有效评估
现如今,电子产品领域的正在发生,消费类产品的使用环境发生了很大变化,在很大程度上可谓是存在于恶劣的环境中。比如数亿家庭所使用的智能电表充满着电子元件,按使用要求只能存在于户外环境。牙刷、冰箱、内置于足球和网球拍中的加速度计量器等也聚集着电子元件,所有这些产品都会经历恶劣的环境条件。每当温度或湿度变化时,残留物耐受量就会减少。通常情况下,对1级电子产品的可靠性没有很高的期望值,但当我们将它们置于室外,情况就变了,恶劣环境会导致它们失效
物联网的爆发,使得我们将越来越多的电子元器件和组件放置在过去从未出现过的地方,对可靠性的要求显著增加,更多的电子产品需要去除生产过程中的残留物。往常如果元器件或组件出现的故障会危及到用户生命安全,我们才会被要求去除残留物,这被认为是高可靠性要求。现在,许多消费类产品,甚至有些1级消费品也需要清洗,因为它将为制造商带来更好的商誉。我们看到业界很多类产品都被要求清洗,而过去,至少是过去30年,这些是不需要的。
特别是离子污染。通常在恶劣环境下,它只要不与湿气和电流相结合就不会造成麻烦。因为离子残留物、湿气和电流三者组合在一起才会产生电化学迁移,对组件造成许多致命的影响。去除这三个因素中的任何一个,就可解决问题。所以如果切断电源,就不会发生电化学迁移;同样,防止组件与湿气接触,组件上留下的残留物也不会对可靠性造成影响。然而,实际上在大多数情况下,我们无法阻止湿气接触组件,我们当然更不可能为了提高可靠性而关闭电源,所以剩下的就只有去除残留物一项了。
很多人对清洗的认识还停留在上世纪的80年代末90年代初。人们使用包装上贴着“免清洗”的焊膏焊接他们的产品,就把“免清洗”当作是一种指令——“不要清洗”
走板速度太快焊接面预热不充分,助焊剂中本来可以挥发的物质未能充分挥发掉;从而造成板面出现残留物 。
[改善对策]:提高预热设定的温度,根据设定的预热温度和助焊剂的活性适当的调整速度,以给予 PCB板面和助焊剂中的未挥发物有足够的温度。若客户使用的是发泡式且固态含量高的助焊剂,而品质稳定的前提下,可在使用的同时添加稀释剂,以降低助焊剂的浓度