自然界中,除金、祐之外,几乎所有的金属暴露在空气中均会发生氧化,表面生成氧化 层,妨碍焊接的发生。所以在焊接过程中,可加入一种能净化焊接表面金属和焊料表面,帮 助焊接的物质——助焊剂,简称焊剂。在回流焊工艺中,助焊剂则是焊膏的重要组成部分。传统的SMT中助焊剂通常以松香为基体,松香具有弱酸性和热熔流动性,并具有良好 的绝缘性、耐湿性、无腐蚀性、无毒性和长期稳定性,是性能优良的助焊材料。由于松香随着 品种、产地、生产工艺的不同,其化学组成和性能有较大的差异,因此对松香优选是保证助焊 剂质量的关键。此外,通用的助焊剂还包括活性剂、成膜物质、添加剂和溶剂。
1)活性剂
活性剂(Activator)是为提高助焊剂助焊能力而加入的活性物质。活性剂的活性是指它 与焊料和被焊件表面氧化物等起化学反应的能力,也反映了清洁金属表面和增强润湿性的 能力。润湿性强则助焊剂的扩展性高,可焊性就好。在助焊剂中,活性剂的添加量较少,但 在焊接时起很大的作用。若为含氯的化合物,其氯含量应控制在0.2%以下。活性剂分为无机活性剂和有机活性剂两种。无机活性剂,如氯化锌、氯化铉等,助焊性 好,但作用时间长、腐蚀性大,不宜在电子装联中使用;有机活性剂,如有机酸及有机卤化物, 作用柔和,作用时间短,腐蚀性小,电气绝缘性好,适宜在电子产品装联中使用。
2)成膜物质
加入成膜物质,能在焊接后形成一层紧密的有机膜,起到保护焊点和基板的作用,具有 防腐蚀性和优良的电气绝缘性。常用的成膜物质有松香、酚醛树脂、丙烯酸树脂、氯乙烯树 脂、聚氨酯等。在普通家电或要求不高的电器装联中,使用成膜物质,装联后的电器部件可 不用清洗以降低成本;在精密电子装联中焊后需要清洗;
3)添加剂
添加剂是为适应工艺和工艺环境而加入的具有特殊物理和化学性能的物质。常见的添 加剂有以下几种。
(1)调节剂。调节剂是为调节助焊剂的酸性而加入的材料,例如,三乙醇胺可调节助焊 剂的酸度;在无机助焊剂中加入盐酸可抑制氧化锌的生成。
(2)消光剂。消光剂能使焊点消光,以便在操作和检验时克服眼睛疲劳和视力衰退。 一般可加入无机卤化物、无机盐、有机酸及金属盐类,如氯化锌、氯化锡、滑石、硬脂酸、硬脂 肪铜、钙等。
(3)光亮剂。如果要使焊点光亮,可加入甘油、三乙醇胺等。
(4)缓蚀剂。加入缓蚀剂能保护印制电路板和元器件引脚,具有防潮、防霉、防腐蚀性 能,又能保持优良的可焊性。用作缓蚀剂的物质大多是以含氮化合物为主体的有机物。
(5)阻燃剂。为保证使用安全,提高抗燃性,可加入阻燃剂。
4)溶剂
溶剂是助焊剂的主要成分,一般占到90%以上。它可以使助焊剂中的其他成分有效地 溶解,并可调节助焊剂的浓度,以适应不同的涂覆要求。在生产中常使用乙醇、异丙醇及二 者的混合物作为溶剂。
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