1、助焊劑,制作人: 靳从伟 初 審: 劉立垣 復 審: 日 期: 2002年08月,目 錄前言 1 助焊劑的成份 2-3 二. 助焊劑的作用 4-5 三. 助焊劑化學特性 6-10 四. 助焊劑分類 11-12 五. 助焊劑的選用 13-14 六. 助焊劑適用不當對金寶影響實例分析 15-16 七. 助焊劑的相關知識 17-21,前 言所謂助焊劑即是輔助焊接的一種溶劑, 最初使用的是純天然固態松香. 它僅能適用一個點的焊接. 為達到整塊PCB焊接目的, 才加入溶劑轉化成液態, 經近十年開發創新. 液態松香助焊劑又經過傳統松香助焊劑, 合成型松香助焊劑, 水溶性助焊劑. 在使用中人們發現它們焊后殘
2、留物對PCB及元件具有腐蝕, 因此這些產品使用都需要清洗.清洗方式開發有溶劉清洗及水清洗兩種. 但溶劑清洗成本高, 溶劑中的CFC、TCA又會造成新的污染, 而水洗設備投資大, 占地面積廣, 耗水多, 廢水處理不便.因此不被廣泛使用, 為滿足產品要求松香在助焊劑中的含量將被活性劑取代. 已達到現在免洗效果, 它焊后殘留物極少, 在常溫下不具有腐蝕作用, 已達到不清洗即可達到以前清洗才能滿足的要求. 因此被稱為免洗助焊劑. 已被廣泛使用. 也是今后發展方向.,1,增強活性的活化劑. 2. 能使表面潤濕的活性劑. 3. 接口活性劑. 4. 安全混合溶劑. 5. 合成安全劑. 6. 潤焊劑. 7.
3、粉塵包袱溶劑. 8. 其它輔助溶劑,高沸點溶劑 起泡劑 焊點消光劑,助 焊 劑,一. 助焊劑的成份,2,實例: SF-833免洗透明型助焊劑.,材 料 成 份 含 量,技 術 標 准,3,2.在焊接表面形成一種液態的保護膜隔絕高溫時四周的空氣, 防止金屬表面再氧化.,二. 助焊劑的作用 1.清除焊接金屬表面的氧化膜.,4,3.降低焊錫的表面張力, 增加其擴散能力.,未涂助焊劑 錫點在銅板上,加入助焊劑,焊錫開始向銅板擴散.,5,三. 助焊劑化學特性助焊劑與氧化物的化學反應.相互起化學作用形成第三種物質:松香助焊劑去除氧化層. 即是此種反應. 松香主要成份為松香酸和異構雙貼酸, 當助焊劑加熱后與
4、氧化銅反應, 形成銅松香是(呈綠色透明狀物質)易溶入未反應的松香內與松香一起被清除在錫點周圍, 即殘留物也腐蝕不到金屬表面.氧化物直接被助焊劑剝離:氧化物曝露在空氣中的反應即是, 在高溫下氫與氧反應成水, 減少氧化物. 這種方式常用在半導體零件的焊接上.兩種反應同時存在.,6,2. 熱穩定性.(Thermal Stability)當助焊劑在去除氧化物的同時, 必須要形成一層保護膜, 防止被焊物表現再度氧化, 直到接觸焊錫為止, 所以助焊劑必須要能承受高溫. 在焊接的過程中不會被分解, 因此要求助焊劑具有熱穩定性.,3. 擴散率.(Spreding Activity)助焊劑在焊接過程中有幫助焊錫
5、擴散的能力, 擴散與潤濕都呈幫助焊點的角度改變, 角度越小潤濕就越好, 通常擴散率可用來作助焊劑的強弱的指標.,加熱,7,4. 固態含量. (Solid Content)固態含量即不揮發物含量, 焊劑固含量低的目的主要為了保証焊后印制板上殘留極微; 而不是直接決定是否清洗的有效數據;較高固體含量的焊劑會使橋焊和焊球減至最少, 但會使表面發粘影響ICT測試,表面絕緣阻值也會下降.,5. 鹵素含量.(Halide Content)鹵素即為F、CI、I、Br、At五種元素統稱鹵素, 會使焊點表面腐蝕. Pbcl2+H2O+CO2Pbc03 +2HC1腐蝕會減弱導體導電性能, 損壞接點強度、漏電產品可
6、靠性劣化. 選擇助焊劑鹵素含量應結合是否清洗而定.,8,7. 表面絕緣阻抗.(Surface Insulation Resistance)所謂表面絕緣阻抗即是最小兩PITCH之間絕緣阻值, PCB表面阻抗取決于焊后殘留物多少及種類, 對 不同之電子產品用途及要求不同絕緣阻抗大小各異, 具體要根據實際而論.金寶機型要求: 最小兩PITCH之間500VDC. 常溫阻抗在100M以上. 各環境實驗阻抗在10M以上.,6. 比重.(Specific Gravity)比重是用來判定助焊劑固態含量的參數,用戶可跟據產品(或客戶)的要求去選擇不同比重的助焊劑.一般 溫度越低,其比重就越高.,9,測試方法:
7、兩探筆測最小兩PITCH之間阻抗.,測試儀器: 7420表面阻抗測試儀.,10,四. 助焊劑分類 按活性等級分類.R(Rosin)級, 純天然松香, 活性很弱.RMA(Rosin Mildly Activated)級, 純松香加入微活性之活化劑.RA(Rosin Activated)級, 松香中加入較強的活化劑.RSA(Rosin Super Activated)級, 松香中入活化超強的活化劑.SA(Synthetic Activated)級, 釆用合成式助焊劑, 且加入強活性的活化劑.OA(Organic Acid)級, 釆用有機酸當成助焊劑.IA(Inorganic Acid)級, 釆更強
8、的無機酸當助焊劑.,11,二. 按化學分類.R(Rosin)型: 傳統松香助焊劑.WS(Water Soluble)型, 水溶型助焊劑.SA(Synthetic Actived)型, 合成活化型, 含固態含 量高(25%-35%).LSA(Low Solid Content)型, 低固態含量型.(5%) 三. 按殘留物溶解性能分為三大類.溶劑清洗型: 釆用CFC、三氯 浣為主體的清洗劑清洗.其溶劑本身成本高, 存在VOC的污染和工作操作安全等問題, 將會被淘汰.水清洗型: 可直接用水清洗. 現主要適用生產批量大, 產品可靠性等級要較高的企業.免洗助焊劑: 固態含量極少, 可不清洗達到以往需清洗
9、才能達到要求的工藝技術.,12,五.助焊劑選用1.對材料廠商進行了解,送貨及服務能力之考慮.2.明確更換材料目的.(是本地化、降低成本、新承認).3.確認材料.確認現用材料的規格表. 明確該材料主要參數. (比重、固態含量、鹵素含量等), 焊接后是否要清洗, 焊要光亮或是消光等. 初步評估OK后要求廠商送樣.4.廠商樣品CHK.a.規格表與要求是否相符合.b.產品有效期,儲存安全性之考慮.c.制程涂布方式(發泡、涂抹或噴霧).d.助焊劑本身的穩定性.e.助焊劑殘留物多少,是否方便ATE或ICT測試.f.腐蝕的程度.g.清洗后是否有白斑.h.絕緣阻抗.,13,5. 綜合評估.主要對試樣的整個過程
10、進行總結.以不影響品質為主并對作業、安全、效率等各方面進行比較評估而定,現導入ISO14000還要對VOC ODS以助焊劑煙霧等污染特別考慮.樣品試投確認,規格符合送品保單位進行相關品質確認,試驗OK則再給予承認并發承認書.承認書流程:,廠商或釆購提供樣品,工程單位試投確認,品保單位品質試驗,工程單位發樣品承認書一份,存管編訂料號,工程單位發樣品承認書(四份),資料中心,IQC一份, 釆購一份(影印一份傳廠商),歸檔,存管一份,14,六. 助焊劑選用不當對金寶機型 影響實例分析 對波峰焊接ICT測試影響.實例1: 問題點: 29/39DRA ICT測試100合格率1.5%.原因分析: 使用青木
11、科助焊劑:比重: 0.8280.007. 固態含量:152.0WT% 焊后殘余物封住探點, ICT探針刺不穿造成誤判, 若增強壓力則PCB(厚: 0.8mm)強度不夠, 會壓破PCB.對策: 使用低固免洗助焊劑MB900.比重: 0.8010.005.固態含量: 2.50.2%.追蹤投入1120pcs CHK效果.a.合格率67.1%.b.殘留物極小.,15,二. 拉焊IC使用助焊劑影響.實例1. 問題點: 905B高濕QA實驗后KX不良率30%.原因分析: 助焊劑殘留物受高溫高濕環境影響,表面絕緣阻抗小形成微SHORT.對策: 使用高絕緣阻抗, 低殘留助焊劑MB900 OK.實例2: D20
12、1 I不良率13%.原因分析: 焊錫絲殘留物表面絕緣阻抗小, 導致CHIP元件微SHORT.對策: 用低殘余物, 高表面絕緣阻抗免洗蕊線OK.,16,七. 助焊劑的相關知識. 1.廠內助焊劑介紹.TAB熱壓前涂助焊劑.,料號: XX0900C09B4 規格: 22kg/桶. 廠商: ACMIT (台購) 比重: 0.87. 固態含量: 35%.,17,HP波峰焊適用助焊劑.,料號: XX0HP009809 規格: 20kg/桶. 廠商: KESTER. 比重: 0.7960.005. 固態含量: 1.5%. 鹵素含量: NIL.,18,EPU、ECU波峰焊適用助焊劑.,廠商: 青木科研有限公司
13、. 比重: 0.8280.007. 固態含量: 152.0wt%. 鹵素含量: 0.080.01wt%.,19,2. 清洗質量的評定標准.根據美國軍用標准MIL-P-28809中的有關規定而制定的. 其清潔度分級標准依據被洗件的離子污染物量分為四個等級:一級: 離子污物含量1.5ugNaC1/cm2, 被認為PCB插件無 污染,清洗質量高.二級: 離子污物含量在1.55.0ugNaC1/cm2範圍內,清洗 質量高.三級: 離子污物含量在5.010.0ugNaC1/cm2範圍內,清洗 質量符合要求.四級: 離子污物含量在10.0ugNaC1/cm2時, 被認為是清洗不干淨.,20,3. 電子產品的清潔度等級及相應助焊劑,21,
