1、助焊剂产品的基本知识一.表面贴装用助焊剂的要求 具一定的化学活性 具有良好的热稳定性 具有良好的润湿性 对焊料的扩展具有促进作用 留存于基板的焊剂残渣,对基板无腐蚀性 具有良好的清洗性 氯的含有量在 0.2%(W/W)以下. 二.助焊剂的作用焊接工序:预热/ 焊料开始熔化/焊料合金形成/ 焊点形成/焊料固化作 用:辅助热传异/ 去除氧化物/降低表面张力/ 防止再氧化说 明:溶剂蒸发/ 受热,焊剂覆盖在基材和焊料表面,使传热均匀/放出活化剂与基材表面的离子状态的氧化物反应,去除氧化膜/使熔融焊料表面力小,润湿良好/ 覆盖在高温焊料表面, 控制氧化改善焊点质量 .三.助焊剂的物理特性助焊剂的物理特
2、性主要是指与焊接性能相关的溶点,沸点,软化点, 玻化温度,蒸气 压, 表面张力, 粘度,混合性等.四.助焊剂残渣产生的不良与对策1. 助焊剂残渣会造成的问题 A. 对基板有一定的腐蚀性 B. 降低电导性,产生迁移或短路 C. 非导电性的固形物如侵入元件接触部会引起接合不良 D. 树脂残留过多,粘连灰尘及杂物 E. 影响产品的使用可靠性 1. 使用理由及对策 A. 选用合适的助焊剂,其活化剂活性适中 B. 使用焊后可形成保护膜的助焊剂 C. 使用焊后无树脂残留的助焊剂 D. 使用低固含量免清洗助焊剂 E. 焊接后清洗 五.QQ-S-571E 规定的焊剂分类代号代号 焊剂类型S 固体适度(无焊剂)
3、R 松香焊剂RMA 弱活性松香焊剂RA 活性松香或树脂焊剂AC 不含松香或树脂的焊剂美国的合成树脂焊剂分类:SR 非活性合成树脂,松香类SMAR 中度活性合成树脂, 松香类SAR 活性合成树脂,松香类SSAR 极活性合成树脂,松香类六.助焊剂喷涂方式和工艺因素喷涂方式有以下三种:1.超声喷涂: 将频率大于 20KHz 的振荡电能通过压电陶瓷换能器转换成机械能,把焊剂雾化, 经压力喷嘴到 PCB 上.2. 2.丝网封方式:由微细,高密度小孔丝网的鼓旋转空气刀将焊剂喷出 ,由产 3. 生的喷雾,喷到 PCB 上. 3.压力喷嘴喷涂:直接用压力和空气带焊剂从喷嘴喷出喷涂工艺因素:1. 设定喷嘴的孔径
4、,烽量,形状,喷嘴间距,避免重叠影响喷涂的均匀性. 2. 设定超声雾化器电压,以获取正常的雾化量. 3. 喷嘴运动速度的选择 4. PCB 传送带速度的设定 5. 焊剂的固含量要稳定 6. 设定相应的喷涂宽度 七.助焊剂发泡式涂敷工艺参数选用(树脂型为例)内容 喷涂方式 1 喷涂方式 2 喷涂方式 3基本尺寸 mm 300x300x1.6 350x300x1.6 330x300x1.6传送速度 m/min 0.6-1.5 0-4 0.6-4传送方式 无托架，无夹具 无托架 无托架发泡方式 超声波 充气 电动泵直接发泡发泡直径 (um） 50 10-150 30-100发泡控制方式 连续 连续
5、连续/间歇传送角度 0-6 0-6 0-6焊接消耗量 ml/min 34 95 15气压 kg/cm2 2 0.8-1.2 5-7焊接贮槽容量 L 23 18 18八免清洗助焊剂的主要特性1. 可焊性好,焊点饱满,无焊珠,桥连等不良产生 2. 无毒,不污染环境,操作安全 3. 焊后板面干燥,无腐蚀性,不粘板 4. 焊后具有在线测试能力 5. 与 SMD 和 PCB 板有相应材料匹配性 6. 焊后有符合规定的表面绝缘电阻值(SIR) 7. 适应焊接工艺(浸焊,发泡,喷雾,涂敷等) 助焊剂常见状况与分析一、焊后 PCB 板面残留多板子脏:1.焊接前未预热或预热温度过低(浸焊时，时间太短)。2.走板
6、速度太快(FLUX 未能充分挥发)。3.锡炉温度不够。4.锡液中加了防氧化剂或防氧化油造成的。5.助焊剂涂布太多。6.元件脚和板孔不成比例（孔太大）使助焊剂上升。9FLUX 使用过程中，较长时间未添加稀释剂。二、 着 火：1.波峰炉本身没有风刀,造成助焊剂涂布量过多,预热时滴到加热管上。2.风刀的角度不对(使助焊剂在 PCB 上涂布不均匀)。3.PCB 上胶条太多,把胶条引燃了。4.走板速度太快(FLUX 未完全挥发,FLUX 滴下)或太慢(造成板面热温度太高)。5.工艺问题(PCB 板材不好同时发热管与 PCB 距离太近)。三、腐 蚀（元器件发绿，焊点发黑）1预热不充分（预热温度低，走板速度
7、快）造成 FLUX 残留多，有害物残留太多）。2使用需要清洗的助焊剂，焊完后未清洗或未及时清洗。四、连电，漏电（绝缘性不好）1. PCB 设计不合理，布线太近等。 2. PCB 阻焊膜质量不好，容易导电。 五、漏焊，虚焊，连焊 1. FLUX 涂布的量太少或不均匀。 2. 部分焊盘或焊脚氧化严重。 3. PCB 布线不合理（元零件分布不合理） 。 4. 发泡管堵塞，发泡不均匀，造成 FLUX 在 PCB 上涂布不均匀。 5. 手浸锡时操作方法不当。 6. 链条倾角不合理。 7. 波峰不平。 六、焊点太亮或焊点不亮1可通过选择光亮型或消光型的 FLUX 来解决此问题）；2所用锡不好（如：锡含量太
8、低等）。七、短 路 1）锡液造成短路： A、发生了连焊但未检出。B、锡液未达到正常工作温度，焊点间有“锡丝”搭桥。C、焊点间有细微锡珠搭桥。D、发生了连焊即架桥。2） PCB 的问题：如：PCB 本身阻焊膜脱落造成短路八、烟大，味大： 1.FLUX 本身的问题A、树脂：如果用普通树脂烟气较大B、溶剂：这里指 FLUX 所用溶剂的气味或刺激性气味可能较大C、活化剂：烟雾大、且有刺激性气味2.排风系统不完善九、飞溅、锡珠：1）工 艺A、预热温度低（FLUX 溶剂未完全挥发）B、走板速度快未达到预热效果C、链条倾角不好，锡液与 PCB 间有气泡，气泡爆裂后产生锡珠D、手浸锡时操作方法不当E、工作环境
9、潮湿2）P C B 板的问题A、板面潮湿，未经完全预热，或有水分产生B、PCB 跑气的孔设计不合理，造成 PCB 与锡液间窝气C、PCB 设计不合理，零件脚太密集造成窝气十、上锡不好,焊点不饱满 1. 使用的是双波峰工艺，一次过锡时 FLUX 中的有效分已完全挥发 2. 走板速度过慢，使预热温度过高 3. FLUX 涂布的不均匀。 4. 焊盘,元器件脚氧化严重，造成吃锡不良 5. FLUX 涂布太少；未能使 PCB 焊盘及元件脚完全浸润 1. PCB 设计不合理；造成元器件在 PCB 上的排布不合理，影响了部分元器件的上锡 十一、FLUX 发泡不好 1. FLUX 的选型不对 2. 发泡管孔过
10、大或发泡槽的发泡区域过大 3. 气泵气压太低 4. 发泡管有管孔漏气或堵塞气孔的状况,造成发泡不均匀 5. 稀释剂添加过多 十二、发泡太好 1. 气压太高 2. 发泡区域太小 3. 助焊槽中 FLUX 添加过多 4. 未及时添加稀释剂,造成 FLUX 浓度过高 十三、FLUX 的颜色 有些无透明的 FLUX 中添加了少许感光型添加剂，此类添加剂遇光后变色，但不影响 FLUX 的焊接效果及性能；十四、PCB 阻焊膜脱落、剥离或起泡1、80%以上的原因是 PCB 制造过程中出的问题A、清洗不干净B、劣质阻焊膜C、PCB 板材与阻焊膜不匹配D、钻孔中有脏东西进入阻焊膜E、热风整平时过锡次数太多2、锡
11、液温度或预热温度过高3、焊接时次数过多4、手浸锡操作时，PCB 在锡液表面停留时间过长焊剂焊料检测方法目 录一、卤素含量的测定二、酸值的测定:三、扩展率测定:四、焊剂含量测定(焊丝)五、锡含量测定六、样品制备七、发泡实验八、颜色九、比重十、机械杂质十一、水溶物电导率试验十二、绝缘电阻试验十三、铜板腐蚀试验回到主页 产品目录一. 卤素含量的测定实验方法:电位滴定法1.试剂:(1)乙醇苯混合溶液(10:1)(2)硝酸银标准溶液 0.05N (需标定)2.仪器:电位差计、银电极、甘汞电极( 玻璃电极)3.基本原理:( 略 ) 注:由能斯特公式导出电位滴定法是一种测量滴定反应过程中电位变化的方法,当滴
12、定反应达到等当点时,待测物质浓度突变, 使指示电极的电位产生突跃, 故可确定终点。4.硝酸银标准溶液的配制:用万分之一天平称量 8.494g 硝酸银,后溶解至 1容量瓶中(0.05N)。 5.基准氯化钠标准溶液的配制:用减量法称量氯化钠(优级纯) 至坩锅中,在 550 下烘烤 2 个小时左右,降至室 温,转至称量瓶中称量,取 50ml 小烧瓶,将氯化钠慢慢(分几次)向小烧杯中倒,称重 1.64g,溶解后转移至 1容量瓶中。(1ml=0.001g 氯)6.铬酸钾(2%) 溶液配制:称取 2g 铬酸钾配成 2%的水溶液。7.标定硝酸银:吸取 10ml 溶液于 250ml 锥形瓶中,以铬酸银溶液为指
13、示剂, 用硝酸银溶液滴定至淡黄色为终点。按下式计算系数 C：C=0.01/V (g/ml).8.实验步骤：准确称量试样(约 1g)若为焊剂则移取已知比重的试液 1ml,配制成 200ml 溶液于500ml 烧杯中,接好电极, 开动电磁搅拌 ,用 0.05N 硝酸银溶液滴定,记录消耗的硝酸银溶液体积(ml)和相应的电极电位(mv). 全部实验需进行空白试验。Cl%=C(V-V0)/m x100%二、酸值的测定:实验方法: 酸碱滴定法1.试剂: (1)无水乙醇(2)甲苯(3)0.1N KOH 标准溶液: 将 5.6gKOH 溶于蒸馏水中,备用。(4)酚酞溶液:1g 酚酞溶于甲醇溶液中至 100ml
14、。2.实验步骤:(1)用溶剂(选(1)、(2) 或(1)+(2)溶解约 1g 样品(若为焊剂则移取已知比重的试液1ml),溶于 100 溶剂内。(2)滴加酚酞指示剂,立即用 KOH 溶液滴定至浅粉红色 ,持续 15S 即可。(须做空白)酸值=N(V-V0)56.11/m (mgKOH/g)三、扩展率测定:实验方法:游标卡尺测量法实验步骤:1.样板的制备:将 T2 铜板剪成适当的小块 ,用(1:2)盐酸除去氧化膜后 ,用水冲洗, 再用乙醇 2 铜板剪成适当的小块,用(1:2)盐酸除去氧化膜后,用水冲洗,再用乙醇 2 铜板剪成适当的小块,用 (1:2)盐酸除去氧化膜后,用水冲洗, 再用乙醇清洗,放
15、置空气中干燥后, 放入 1505烘箱内 1 小时氧化 ,取出放入严密的玻璃瓶中备用。2.试料称取 0.30000.002g 实芯焊丝(1.0),用小细棒弯成小圆。3.试验步骤将铜板一角弯一小角,将试料环放在试验板中心, 用镊子夹住试验板小角(焊剂滴三滴,固体焊剂称 3g)放入锡锅 ,在 30s 内熔化并扩展,取出常温下冷却,用乙醇清除残余物,用千分尺测铜板厚度 H0 和铜板中试料中心最高处的厚度 HA。扩展率=4.06-(HA-HO)/4.06100%四、焊剂含量测定(焊丝)实验方法:减量法1.试剂: 丙三醇、异丙醇( 无水乙醇或 95 乙醇)实验步骤:1.取样:取焊丝 1020g,并准确称至
16、 0.001g,质量为 m1。2.熔样:取大约 60g 丙三醇于烧杯中,加热至冒白烟,用长镊夹取样品, 轻轻放入溶液中继续加热至微沸。3.洗样:待样品冷却, 凝固后取出,用水冲净, 再用异丙醇将表面擦净。4.称样:准确称量上述样品,质量为 m2,焊剂含量% = (m1 - m2)/m1 100五、锡含量测定实验方法:滴定法1.试剂: (1)浓硫酸 H2SO4(2)浓盐酸 HCl(3)KIO3 标准溶液 (0.004000g/ml,需标定)(4)Al 片、锡粒(99.99%以上)(5)碳酸氢钠饱和溶液、1%的淀粉溶液2.仪器:酸式滴定管、玻璃弯管( 带胶塞)、锥形瓶3.实验准备(1)KIO3 标
17、准溶液的配制和标定A:配制: 称 5.2gKIO3、26gKI、0.9gNaOH 置于 500ml 烧杯中,加入 200ml 水, 加热至完全溶解,冷却至室温后, 转移于 2000ml 容量瓶中, 用纯水稀释至刻线,混匀备用。注: 1.若溶液不澄清,应先过滤后稀释。2.此溶液应避光保存, 每次标定后使用。B:标定:1.准确称取 0.100g 纯锡,质量为 m,置于锥形瓶中。2.加入 20ml 浓硫酸,加热, 至冒白烟后,自然冷却至室温。3.加入 70ml 纯水,沿壁缓慢加入,摇匀,静置。4.加入 50mlHCL 后,再加入 1.52gAl 片, 迅速塞紧瓶口,待反应一段时间后加热, 且胶管一端
18、插入 NaHCO3 饱和液中,反应至冒大泡,迅速用水冲冷。5.加入 5ml 淀粉溶液, 快速用 KIO3 溶液滴定, 至溶液由无色变成淡兰紫色 ,持续15S 即可。消耗 KIO3 溶液体积为 V3 溶液体积为 V3 溶液体积为 V滴定度 T = m/v (g/ml)(2)饱和 NaHCO3 溶液配制 3 溶液配制 3 溶液配制取与所需溶液等体积的纯水,然后慢慢加入 NaHCO3,边加边搅拌,至固体溶解。(3)1%的淀粉溶液配制取 30ml 纯水加热至沸,溶入 1.0g 淀粉, 至完全溶解后, 再加入 69ml 纯水,备用。4.锡含量测定A:试样制备取 20 30g 焊丝, 用甘油加热熔化, 以
19、除去焊剂,冷却后,用镊子夹出后, 用水洗再用异丙醇将表面擦净,备用。B:测定将 A 所得试样锯末 ,准确称取约 0.150g,加入 H2SO4 等,其余步骤同 KIO3 溶液标定。原始记录模式:硫酸纸重:KIO3VSn%= 100m六、样品制备实验方法:抽提法1.试剂:异丙醇2.仪器:250ml 平底烧瓶、配套温包、抽提管、冷凝管。实验步骤:(1)取样:取焊丝 80100g,切成 23mm, 作为样品备用。(2)抽提:取抽提管,用滤纸堵上小孔, 小心将样品倒入抽提管, 并保证滤纸与管壁间无样品进入。取 100ml 左右异丙醇加入烧瓶 ,安装好装置, 并将冷凝管上口用滤纸包好,大约抽提 4 小时
20、。(3)蒸馏:卸下抽提管,装上蒸馏装置, 将溶液蒸至 75ml 左右后,停止加热。(4)挥发:将抽提液倒入小烧杯中,水浴加热, 至剩 2ml 左右。(5)烘干:放入烘箱中于 1105下烘干,2 小时后取出,放入干燥器中备用。七、发泡实验一. 仪器:200ml 小烧杯、发泡器、刻度尺。二. 实验步骤:(1)取样品 160ml 于 200ml 烧杯中, 放入发泡器,量其上升高度(mm),若升至200ml 以上, 且泡沫细小、均匀,则发泡性好。(2)取出发泡器,若泡沫在 15S 内不完全消失,且液面四周仍有小泡残留, 则合格。八、颜色实验方法: 目测法实验步骤:1.取 200ml 干净小烧杯,加入
21、100ml 左右待测液。2.将其与标准液平行放置,看其颜色是否相同。3.若颜色有异, 需从各方面考虑其原因。九、比重一. 仪器: 比重计、比重管、温度计。二. 实验步骤:(1)将待测液约 100ml,倒入比重管,估计其大约比重,选比重计, 将其放入待 测液中, 静置。(2)在视线与其刻线对应凹液面相平时, 读数,准确至 0.001。(3)记录测试时环境温度和湿度。十、机械杂质实验方法:目测法实验步骤:1.取干净烧杯 200ml,倒入 150ml 左右待测液,静置。2.透过烧杯看溶液中是否有悬浮物、漂浮物等杂质。十一、水溶物电导率试验1.在四个 100ml 烧杯内,分别加入去离子水 50ml,将
22、两个烧杯保存作为核对标准 ,其余 二个烧杯中分别加入 0.050.005g 固体焊剂( 或 0.1ml 液体焊剂)。2.用电炉将烧杯中的水烧开,当大量冒气泡时即停止,注意不要爆沸。3.用去离子水彻底冲洗电导电极,然后浸入烧杯中记下读数。 核对标准的电导,如大 于 2s/cm,则该水已被水溶性物质污染,所有实验需重做。4.二个试验结果的平均值作为试液的电导率。用 s/cm 表示。十二、绝缘电阻试验1.样板制备1.1 将特别的梳型电极样板 ,用 1:2 盐酸溶液除去氧化膜后,用水洗净, 用乙醇擦干。1.2 将液体焊剂或固体焊剂 (配成 30%异丙醇溶液)1ml 均匀涂覆在 1.1 中处理的板上。1
23、.3 a.焊后:1.2 处理的将覆铜板放在干净的锡锅中焊接,待用。b.焊前:1.1 处理好的板子即可放在干燥箱中在 601温度下干燥 1h。1.4 放入温度 402,相对湿度约 90+2(-3)%的潮湿箱中,72h 后取出, 再放入盛有特级酒石酸钾钠饱和溶液的干燥器内。1 小时左右取出测定, 使用高阻表, 以直流 500v 在 3min 内测定。十三、铜板腐蚀试验1.试样制备1.11 试样: 0.33030mm 的2 铜板放入 HCL(1:2)溶液中,除去氧化膜后,用水冲 洗, 再用乙醇清洗。放置空气中充分干燥后, 放入干燥器待用。1.12 50150mm 单面覆铜板放入 HCL(1:2)中除
24、去氧化膜后, 用水冲洗, 再用乙醇清洗放置空气中充分干燥后,放入干燥器待用。1.2 试料1.21 0.1g 树脂芯锡丝或焊膏1.22 0.1g 实芯焊丝试验时再加 0.005g 固体焊剂或松香焊剂1.23 0.1 实芯焊丝试验时再滴液体焊剂。2.试验步骤:2.1 取 0.1g 试料放在 1.11 制备的铜板表面,250 左右加热,(放在设定的锡锅中), 加热约 5s,使试料熔化,常温冷却后作为试样。制四块试样, 一块保持在常温干燥状态作为对照,三块放在 402温度,902(3)%的恒温箱中,连续 72 小时后取出将它们同时对照试样相比,检验腐蚀。2.2 在 1.12 制的覆铜板用 75W 的烙
25、铁焊接 5 个焊点,共制四块试样, 其中一块试样保持常温干燥状态,留作对照试样。三块试样作为腐蚀试样,放在温度为 402%,湿度 90+2(-3)%的潮湿箱中,连续 72h 后取出,将它们同对照试样相比, 检验腐蚀与否。3.腐蚀结果评定放大 20 倍观察比较腐蚀试样与对照试样,无明显变化时则可以为无腐蚀,但试样与对照试样比较,出现下列现象之一者则视为腐蚀。A.试样在焊接过程中产生的颜色可不判为腐蚀, 但当其潮湿条件下产生的绿兰色或与对照试样比较颜色扩大,则视为腐蚀。B.当焊剂残留物内产生白斑或焊剂水化时 ,则视为腐蚀。WY-D100 自动免清洗双波峰焊系统技术参数 Specifications
26、运输链马达 1 220V 10W运输速度 02.8基板尺寸 Max.300mm(W) 生产速度 Max.2400Pcs/8h松香喷雾气 4.5Bar松香容量 Approx 10.5 Litres预加热器 1 220V 9 1200W锡炉发热管 1 220V 12 1400W波峰马达 1 380V 0.18KW 2震动马达 1 220V 60W锡炉容量 Approx 350kg锡炉温度 Max.3000C冷却风扇 1 220V 30W洗爪马达 1 220V 10W焊锡角度 Ajustable 460 进口接驳马达 1 220V 6W 2 机身尺寸 2500 1200 1425 (mm) 总功率 Approx 28KW净重 Approx 750kg
