德國(guó)*STANNOL助焊劑500/17-1
德國(guó)*STANNOL助焊劑500/17-1
江蘇邱成機(jī)電有限公司
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江蘇邱成機(jī)電有限公司是一家集研發(fā)、工程、銷售、技術(shù)服務(wù)于一體的現(xiàn)代化企業(yè),是國(guó)內(nèi)自動(dòng)化領(lǐng)域競(jìng)爭(zhēng)力的設(shè)備供應(yīng)商。公司主要經(jīng)營(yíng)歐美和日韓 等發(fā)達(dá)國(guó)家的機(jī)電一體化設(shè)備、高精度分析檢測(cè)儀器、環(huán)境與新能源工業(yè)設(shè)備及電動(dòng)工具等工控自動(dòng)化產(chǎn)品。
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公司助焊劑 [1] 通常是以松香為主要成分的混合物,是保證焊接過(guò)程順利進(jìn)行的輔助材料。焊接是電子裝配中的主要工藝過(guò)程,助焊劑是焊接時(shí)使用的輔料,助焊劑的主要作用是清除焊料和被焊母材表面的氧化物,使金屬表面達(dá)到必要的清潔度.它防止焊接時(shí)表面的再次氧化,降低焊料表面張力,提高焊接性能.助焊劑性能的優(yōu)劣,直接影響到電子產(chǎn)品的質(zhì)量。
近幾十年來(lái),在電子產(chǎn)品生
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產(chǎn)錫焊工藝過(guò)程中,一般多使用主要由松香、樹(shù)脂、含鹵化物的活性劑、添加劑和有機(jī)溶劑組成的松香樹(shù)脂系助焊劑.這類助焊劑雖然可焊性好,成本低,但焊后殘留物高.其殘留物含有鹵素離子,會(huì)逐步引起電氣絕緣性能下降和短路等問(wèn)題,要解決這一問(wèn)題,必須對(duì)電子印制板上的松香樹(shù)脂系助焊劑殘留物進(jìn)行清洗.這樣不但會(huì)增加生產(chǎn)成本,而且清洗松香樹(shù)脂系助焊劑殘留的清洗劑主要是氟氯化合物.這種化合物是大氣臭氧層的損耗物質(zhì),屬于禁用和被淘汰之列.仍有不少公司沿用的工藝是屬于前述采用松香樹(shù)指系助焊劑焊錫再用清洗劑清洗的工藝,效率較低而成本偏高.
免洗助焊劑主要原料為有機(jī)溶劑,松香樹(shù)脂及其衍生物、合成樹(shù)脂表面活性劑、有機(jī)酸活化劑、防腐蝕劑,助溶劑、成膜劑.簡(jiǎn)單地說(shuō)是各種固體成分溶解在各種液體中形成均勻透明的混合溶液,其中各種成分所占比例各不相同,
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所起作用不同.
有機(jī)溶劑:酮類、醇類、酯類中的一種或幾種混合物,常用的有乙醇、丙醇、丁醇;丙酮、甲苯異丁基甲酮;醋酸乙酯,醋酸丁酯等.作為液體成分,其主要作用是溶解助焊劑中的固體成分,使之形成均勻的溶液,便于待焊元件均勻涂布適量的助焊劑成分,同時(shí)它還可以清洗輕的臟物和金屬表面的油污.
天然樹(shù)脂及其衍生物或合成樹(shù)脂
表面活性劑:含鹵素的表面活性劑活性強(qiáng),助焊能力高,但因鹵素離子很難清洗干凈,離子殘留度高,鹵素元素(主要是氯化物)有強(qiáng)腐蝕性,故不適合用作免洗助焊劑的原料,不含鹵素的表面活性劑,活性稍有弱,但離子殘留少.表面活性劑主要是脂肪酸族或芳香族的非離子型表面活性劑,其主要功能是減小焊料與引線腳金屬兩者接觸時(shí)產(chǎn)生的表面張力,增強(qiáng)表面潤(rùn)濕力,增強(qiáng)有機(jī)酸活化劑的滲透力,也可起發(fā)泡劑的作用
有機(jī)酸活化劑:由有機(jī)酸
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二元酸或芳香酸中的一種或幾種組成,如丁二酸,戊二酸,衣康酸,鄰羥基苯甲酸,葵二酸,庚二酸、蘋(píng)果酸、琥珀酸等.其主要功能是除去引線腳上的氧化物和熔融焊料表面的氧化物,是助焊劑的關(guān)鍵成分之一
防腐蝕劑:減少樹(shù)脂、活化劑等固體成分在高溫分解后殘留的物質(zhì)
助溶劑:阻止活化劑等固體成分從溶液中脫溶的趨勢(shì),避免活化劑不良的非均勻分布
成膜劑:引線腳焊錫過(guò)程中,所涂復(fù)的助焊劑沉淀、結(jié)晶,形成一層均勻的膜,其高溫分解后的殘余物因有成膜劑的存在,可快速固化、硬化、減小粘性.
助焊劑中的主要起作用成分是松香,松香在260攝氏度左右會(huì)被錫分解,因此錫槽溫度不要太高.
助焊劑是一種促進(jìn)焊接的化學(xué)物質(zhì)。在焊錫中,它是一種*的輔助材料,其作用極為重要。
溶解焊母氧化膜
在大氣中,被焊母材表面總是被氧化膜覆蓋著,其厚度大約為2×10-9~2×10-8m。在焊接時(shí),氧化膜必然會(huì)阻止焊料對(duì)母材的潤(rùn)濕,焊接就不能正常進(jìn)行,因此必須在母材表面涂敷助焊劑,使母材表面的氧化物還原,從而達(dá)到消除氧化膜的目的。
被焊母材再氧化
母材在焊接過(guò)程中需要加熱,高溫時(shí)金屬表面會(huì)加速氧化,因此液態(tài)助焊劑覆蓋在母材和焊料的表面可防止它們氧化。
熔融焊料張力
熔融焊料表面具有一定的張力,就像雨水落在荷葉上,由于液體的表面張力會(huì)立即聚結(jié)成圓珠狀的水滴。熔融焊料的表面張力會(huì)阻止其向母材表面漫流,影響潤(rùn)濕的正常進(jìn)行。當(dāng)助焊劑覆蓋在熔融焊料的表面時(shí),可降低液態(tài)焊料的表面張力,使?jié)櫇裥阅苊黠@得到提高。
保護(hù)焊接母材
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被焊材料在焊接過(guò)程中已破壞了原本的表面保護(hù)層。好的助焊劑在焊完之后,并迅速恢復(fù)到保護(hù)焊材的作用。能加快熱量從烙鐵頭向焊料和被焊物表面?zhèn)鬟f;合適的助焊劑還能使焊點(diǎn)美觀
⑴助焊劑應(yīng)有適當(dāng)?shù)幕钚詼囟确秶?。在焊料熔化前開(kāi)始起作用,在施焊過(guò)程中較好地發(fā)揮清除氧化膜、降低液態(tài)焊料表面張力的作用。焊劑的熔點(diǎn)應(yīng)低于焊料的熔點(diǎn),但不易相差過(guò)大。
⑵助焊劑應(yīng)有良好的熱穩(wěn)定性,一般熱穩(wěn)定溫度不小于100℃。
⑶助焊劑的密度應(yīng)小于液態(tài)焊料的密度,這樣助焊劑才能均勻地在被焊金屬表面鋪展,呈薄膜狀覆蓋在焊料和被焊金屬表面,有效地隔絕空氣,促進(jìn)焊料對(duì)母材的潤(rùn)濕。
⑷助焊劑的殘留物不應(yīng)有腐蝕性且容易清洗;不應(yīng)析出有毒、有害氣體;要有符合電子工業(yè)規(guī)定的水溶性電阻和絕緣電阻;不吸潮,不產(chǎn)生霉菌;化學(xué)性能穩(wěn)定,易于貯藏。
[2] 助焊劑按功能分類
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有:手浸焊助焊劑、波峰焊助焊劑及不銹鋼助焊劑;前面兩者為廣大用戶所熟悉了解,這里解釋不銹鋼助焊劑,它是專門(mén)針對(duì)不銹鋼而焊接的一種化學(xué)藥劑,一般的焊接只能完成對(duì)銅或錫表面的焊接,但不銹鋼助焊劑可以完成對(duì)銅、鐵、鍍鋅板、鍍鎳、各類不銹鋼等的焊接;
助焊劑的種類很多,大體上可分為有機(jī)、無(wú)機(jī)和樹(shù)脂三大系列。
樹(shù)脂焊劑通常是從樹(shù)木的分泌物中提取,屬于天然產(chǎn)物,沒(méi)有什么腐蝕性,松香是這類焊劑的代表,所以也稱為松香類焊劑。
由于焊劑通常與焊料匹配使用,與焊料相對(duì)應(yīng)可分為軟焊劑和硬焊劑。
電子產(chǎn)品的組裝與維修中常用的有松香、松香混合焊劑、焊膏和鹽酸等軟焊劑,在不同的場(chǎng)合應(yīng)根據(jù)不同的焊接工件進(jìn)行選用。
助焊劑的種類繁多,一般可分為無(wú)機(jī)系列、有機(jī)系列和樹(shù)脂系列。無(wú)機(jī)系列助焊劑
無(wú)機(jī)系列助焊劑的化學(xué)作用強(qiáng),助焊性能非常好,但腐蝕作用大,屬于酸性焊劑。因?yàn)樗芙庥谒?,故又稱為水溶性助焊劑,它包括無(wú)機(jī)酸和無(wú)機(jī)鹽2類。
含有無(wú)機(jī)酸的助焊劑的主要成分是鹽酸、氫
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酸等,含有無(wú)機(jī)鹽的助焊劑的主要成分是氯化鋅、氯化銨等,它們使用后必須立即進(jìn)行非常嚴(yán)格的清洗,因?yàn)槿魏螝埩粼诒缓讣系柠u化物都會(huì)引起嚴(yán)重的腐蝕。這種助焊劑通常只用于非電子產(chǎn)品的焊接,在電子設(shè)備的裝聯(lián)中嚴(yán)禁使用這類無(wú)機(jī)系列的助焊劑。
描述
不含鹵素的免清洗助焊劑500-17 / 1具有相對(duì)較高的固含量。這使得助焊劑非常適合在浸焊過(guò)程中鍍錫,例如,漆包銅線。應(yīng)用領(lǐng)域
焊劑500-17 / 1是專為浸焊工藝開(kāi)發(fā)的。由于固體含量高,因此非常適用于鍍錫漆包銅線。助焊劑和固體還可以承受燒掉油漆所需的更高溫度。浸入后仍然存在的固體足以確保良好的潤(rùn)濕性。有機(jī)
有機(jī)系列助焊劑的助焊作用介于無(wú)機(jī)系列助焊劑和樹(shù)脂系列助焊劑之間,它也屬于酸性、水溶性焊劑。含有有機(jī)酸的水溶性焊劑以乳酸、檸檬酸為基礎(chǔ),由于它的焊接殘留物可以在被焊物上保留一段時(shí)間而無(wú)嚴(yán)重腐蝕,因此可以用在電子設(shè)備的裝聯(lián)中,但一般不用在SMT的焊膏中,因?yàn)樗鼪](méi)有松香焊劑的粘稠性(起防止貼片元器件移動(dòng)的作用)。
樹(shù)脂系列
在電子產(chǎn)品的焊接中使用比例大的是樹(shù)脂型助焊劑。由于它只能溶解于有機(jī)溶劑,故又稱為有機(jī)溶劑助焊劑,其主要成分是松香。松香在固態(tài)時(shí)呈非活性,只有液態(tài)時(shí)才呈活性,其熔點(diǎn)為127℃活性可以持續(xù)到315℃。錫焊的
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佳溫度為240~250℃,所以正處于松香的活性溫度范圍內(nèi),且它的焊接殘留物不存在腐蝕問(wèn)題,這些特性使松香為非腐蝕性焊劑而被廣泛應(yīng)用于電子設(shè)備的焊接中。
為了不同的應(yīng)用需要,松香助焊劑有液態(tài)、糊狀和固態(tài)3種形態(tài)。固態(tài)的助焊劑適用于烙鐵焊,液態(tài)和糊狀的助焊劑分別適用于波峰焊。
在實(shí)際使用中發(fā)現(xiàn),松香為單體時(shí),化學(xué)活性較弱,對(duì)促進(jìn)焊料的潤(rùn)濕往往不夠充分,因此需要添加少量的活性劑,用以提高它的活性。松香系列焊劑根據(jù)有無(wú)添加活性劑和化學(xué)活性的強(qiáng)弱,被分為非活性化松香、弱活性化松香、活性化松香和超活性化松香4種,美國(guó)MIL標(biāo)準(zhǔn)中分別稱為R、RMA、RA、RSA,而日本JIS標(biāo)準(zhǔn)則根據(jù)助焊劑的含氯量劃分為AA(0.1wt%以下)、A(0.1~0.5wt%)、B(0.5~1.0wt%)3種等級(jí)。
①非活性化松香(R):它是由純松香溶解在合適的溶劑(如異丙醇、乙醇等)中組成,其中沒(méi)有活性劑,消除氧化膜的能力有限,所以要求被焊件具有非常好的可焊性。通常應(yīng)用在一些使用中對(duì)不允許有腐蝕危險(xiǎn)存在的電路中,如植入心臟的起搏器等。
②弱活性化松香(RMA):這類助焊劑中添加的活性劑有乳酸、檸檬酸、硬脂酸等有機(jī)酸以及鹽基性有機(jī)化合物。添加這些弱活性劑后,能夠促進(jìn)潤(rùn)濕的進(jìn)行,但母材上的殘留物仍然不具有腐蝕性,除了具有高可靠性的航空、航天產(chǎn)品或細(xì)間距的表面安裝產(chǎn)品需要清洗外,一般民用消費(fèi)類產(chǎn)品(如收錄機(jī)、電視機(jī)等)均不需設(shè)立清洗工序。在采用弱活性化松香時(shí),對(duì)被焊件的可焊性也有嚴(yán)格的要求。
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③活性化松香(RA)及超活性化松香(RSA):在活性化松香助焊劑中,添加的強(qiáng)活性劑有鹽酸苯胺、鹽酸聯(lián)氨等鹽基性有機(jī)化合物,這種助焊劑的活性是明顯提高了,但焊接后殘留物中氯離子的腐蝕變成不可忽視的問(wèn)題,所以,在電子產(chǎn)品的裝聯(lián)中一般很少應(yīng)用。隨著活性劑的改進(jìn),已開(kāi)發(fā)了在焊接溫度下能將殘?jiān)纸鉃榉歉g性物質(zhì)的活性劑,這些大多數(shù)是有機(jī)化化合物的衍生物。