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助焊劑在焊接時的作用

一、助焊劑簡單介紹
助焊劑通常是以鬆香為主要成分的混合物，是保證焊接過程順利進行的輔助材料。焊接是電子裝配中的主要工藝過程，助焊劑是焊接時使用的輔料，助焊劑的主要作用是清除焊料和被焊母材表面的氧化物，使金屬表面達到必要的清潔度，它防止焊接時表面的再次氧化，降低焊料表面張力，提高焊接性能。助焊劑性能的優劣，直接影響到電子產品的質量。

近幾十年來,在電子產品生產錫焊工藝過程中，一般多使用主要由松香、樹脂、含鹵化物的活性劑、添加劑和有機溶劑組成的松香樹脂系助焊劑。這類助焊劑雖然可焊性好，成本低，但焊後殘留物高，其殘留物含有鹵素離子，會逐步引起電氣絕緣性能下降和短路等問題，要解決這一問題，必須對電子印製板上的松香樹脂系助焊劑殘留物進行清洗，這樣不但會增加生產成本,而且清洗松香樹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，屬於禁用和被淘汰之列。目前仍有不少公司沿用的工藝是屬於前述採用松香樹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溶劑，松香樹脂及其衍生物、合成樹脂表面活性劑、有機酸活化劑、防腐蝕劑,助溶劑、成膜劑.簡單地說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，其中各種成分所佔比例各不相同，所起作用不同。　

有機溶劑: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，便於待焊元件均勻塗佈適量的助焊劑成分，同時它還可以清洗輕的髒物和金屬表面的油污。

天然樹脂及其衍生物或合成樹脂。

表面活性劑：含鹵素的表面活性劑活性強，助焊能力高，但因鹵素離子很難清洗乾淨，離子殘留度高,鹵素元素(主要是氯化物)有強腐蝕性，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產生的表面張力，增強表面潤濕力，增強有機酸活化劑的滲透力，也可起發泡劑的作用。

有機酸活化劑：由有機酸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，是助焊劑的關鍵成分之一。

防腐蝕劑：減少樹脂、活化劑等固體成分在高溫分解後殘留的物質。
助溶劑：阻止活化劑等固體成分從溶液中脫溶的趨勢，避免活化劑不良的非均勻分佈。

成膜劑：引線腳焊錫過程中,所塗复的助焊劑沉澱、結晶，形成一層均勻的膜，其高溫分解後的殘餘物因有成膜劑的存在，可快速固化、硬化、減小粘性。

二、助焊劑的作用
　　助焊劑中的主要起作用成分是松香，松香在260攝氏度左右會被錫分解，因此錫槽溫度不要太高。助焊劑是一種促進焊接的化學物質，在焊錫中，它是一種不可缺少的輔助材料，其作用極為重要。
（1）溶解被焊母材表面的氧化膜
　　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，氧化膜必然會阻止焊料對母材的潤濕，焊接就不能正常進行，因此必須在母材表面塗敷助焊劑，使母材表面的氧化物還原，從而達到消除氧化膜的目的。
（2）防止被焊母材的再氧化
　　母材在焊接過程中需要加熱，高溫時金屬表面會加速氧化，因此液態助焊劑覆蓋在母材和焊料的表面可防止它們氧化。
（3）降低熔融焊料的表面張力
　　熔融焊料表面具有一定的張力，就像雨水落在荷葉上，由於液體的表面張力會立即聚結成圓珠狀的水滴。熔融焊料的表面張力會阻止其向母材表面漫流，影響潤濕的正常進行。當助焊劑覆蓋在熔融焊料的表面時，可降低液態焊料的表面張力，使潤濕性能明顯得到提高。
（4）保護焊接母材表面的作用
被焊材料在焊接過程中已破壞了原本的表面保護層。好的助焊劑在焊完之後，並迅速恢復到保護焊材的作用。
（5 ）能加快熱量從烙鐵頭向焊料和被焊物表面傳遞
（6 )合適的助焊劑還能使焊點美觀

助焊劑應具備的性能
（1 ）助焊劑應有適當的活性溫度範圍。在焊料熔化前開始起作用，在施銲過程中較好地發揮清除氧化膜、降低液態焊料表面張力的作用。焊劑的熔點應低於焊料的熔點，但不易相差過大。
（2 ）助焊劑應有良好的熱穩定性，一般熱穩定溫度不小於100 ℃ 。　　
（3 ）助焊劑的密度應小於液態焊料的密度，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，促進焊料對母材的潤濕。　　
（4 ）助焊劑的殘留物不應有腐蝕性且容易清洗；不應析出有毒、有害氣體；要有符合電子工業規定的水溶性電阻和絕緣電阻；不吸潮，不產生黴菌；化學性能穩定，易於貯藏。