使用助焊剂焊接电子产品的基本指南

当在焊接过程中连接两种金属时，例如在PCB组装中，助焊剂对于实现真正的冶金结合是必不可少的。这确保了即使在日常磨损和撕裂的情况下，焊点仍保持耐用和抗破裂或松动。本文讨论了可用助焊剂的类型，它们的优缺点以及助焊剂去除的选择。

助焊剂通过去除在被焊接的金属表面上形成的氧化物膜来辅助焊接和脱焊工艺。它增强了焊料的润湿能力，使其在表面上均匀流动而不会成球 (去湿)。

在电子焊接中，助焊剂通过促进过程并确保组件之间的可靠连接而发挥着至关重要的作用。焊接涉及使用称为焊料的熔融合金连接金属表面。然而，在焊接期间存在的杂质、氧化物和污染物会阻碍强结合的形成。Flux通过清洁金属表面来解决这些问题，从而实现牢固且可靠的冶金连接。

什么是Flux以及它是如何工作的？

助焊剂是通过去除氧化物、促进润湿和增强焊料流动来制备用于焊接的金属表面的化合物。它有各种形式，包括糊，液体，或作为焊锡丝内的核心。焊剂中的活性成分如松香或有机酸与金属表面上的氧化物反应。

加热时，助焊剂会激活并去除氧化物，从而防止它们干扰焊接过程。它还促进润湿，熔融焊料扩散和粘附到金属表面的能力。通过降低焊料的表面张力，助焊剂可确保其平稳均匀地流动，从而形成牢固可靠的焊点。

此外，助焊剂通过在金属表面上形成保护屏障来防止焊接期间氧化物的重新形成。该屏障保护新鲜清洁的金属免受大气的影响，防止快速氧化并确保清洁、可靠的焊点。

类型的焊剂

不同类型的焊剂可用于不同的焊接应用。一些焊剂是针对特定金属 (如铜) 配制的，而另一些焊剂适用于广泛的用途。此外，焊剂具有不同的活性水平，从温和到高活性，这取决于金属表面上存在的氧化程度或污染物。

IPC J标准通量分类

IPC J标准 (联合行业标准) 焊剂分类系统已经取代了以前在QQ-S-571和MIL-F-14256下定义的军方焊接标准。助焊剂分为RO (松香) 、OR (有机) 、IN (无机) 和RE (树脂/合成树脂)。焊剂溶液的活性水平被评定为L (低活性或 <0.5% 卤化物) 、M (中等活性或0至2% 卤化物) 和H (高活性或0至> 2% 卤化物)。根据卤化物 (Cl-或Br-) 含量将焊剂分类为0 (无卤化物) 或1 (一些卤化物)。例如，ROL0通量将是具有低活性和零卤化物的松香通量。如果RMA通量在该分类方案下含有0.5至2.0% 的卤化物含量，则可以将其分类为ROM1。

松香 (R型) 助焊剂

使用了几个世纪的最基本的助焊剂是源自松焦油树脂的天然松香。松焦油树脂在溶剂中溶解，然后蒸馏，产生透明的水白色松香，用于助焊剂。松香包括天然存在的酸，主要是松香酸及其同系物。在助焊剂中，将透明松香溶解在溶剂 (通常为异丙醇) 中，而不添加酸活化剂，将其分类为R型松香助焊剂。

为了增强助焊剂溶解较重的氧化物膜的能力，特别是在无铅焊料合金所需的高温下形成的氧化物膜，将活化剂掺入助焊剂中。活化的焊剂可以被轻度活化，标记为RMA (松香-轻度活化)，或被完全活化，表示为RA (松香-活化)。常用的活化剂包括有机酸、卤代化合物 (含氯或溴) 、酰胺以及一元和二元有机盐。这些活化剂具有腐蚀性，必须从电路板上取下以确保长期可靠性。

活化和轻度活化的松香焊剂可能会留下氯离子和其他腐蚀性残留物，因此必须在焊接或脱焊后将其从印刷电路板上除去，以防止长期腐蚀相关的故障。来自这些焊剂的残留物也可能是粘性的，吸引含有导电元件的灰尘，这可能导致电路板上的短路和其他电气故障。随着无铅焊料合金在制造中的日益普及，在较高焊接温度下使用高度活化的助焊剂来抵消氧化膜形成的可能性会增加。因此，在用无铅合金进行焊接或脱焊之后进行彻底的清洁将变得势在必行。

免清洗焊剂

免清洗助焊剂可以用天然松香或合成树脂配制。基于松香的免清洗焊剂溶液类似于松香 (R型) 焊剂，但通常含有比R型 (R、RMA和RA) 焊剂溶液浓度低的天然松香。真正的合成免清洗助焊剂使用的合成树脂具有与天然松香相同的理想性能。另外，免清洗焊剂溶液可包括额外的活化剂，并且它们留下的残余物可导致腐蚀。

设计用于使电路板制造商避免焊接后清洁的时间和成本，与常规R型焊剂相比，免清洁焊剂留下的残留物明显更少。这种减少的残余量通常不会干扰板操作或导致长期腐蚀相关的故障。

然而，来自不清洁焊剂的残留物可能是粘合剂并吸引灰尘，影响电路板的外观。因此，可能需要清洁以满足外观或操作标准。如果为了在操作期间保护电路而对电路板进行保形涂覆，则板表面必须没有助焊剂残留物，甚至是不清洁助焊剂留下的最小残留物，以确保保形涂层的适当粘附。

此外，当用无铅合金焊接时，对活化 (腐蚀性) 助焊剂的需求增加，可能需要去除助焊剂残留物，从而潜在地削弱了使用免清洗助焊剂的优点。

水溶性 (水) 通量

水溶性助熔剂通常利用水溶性树脂，并且它们的残留物需要通过水漂洗除去。一些水溶性焊剂被配制为水基溶液，从而消除了对醇基焊剂溶液的需要。这提供了减少VOC排放的机会，特别是对于在严格的环境法规下操作的板制造商。通常在水溶性助熔剂中发现的酸活化剂包括有机酸、卤代化合物 (含氯或溴) 、酰胺以及一元和二元有机盐。所有这些活化剂都是腐蚀性的，应从电路板上消除，以确保长期可靠性。

Flux格式和打包选项

各种焊接助焊剂格式是可用的，包括液体助焊剂、粘性助焊剂、助焊剂芯和焊膏中的助焊剂，每种都提供适用于不同焊接应用的独特优点。焊剂形式的选择取决于诸如焊接类型、接头可达性、优选的应用方法和具体工艺要求等因素。

液体助焊剂是一种流行的助焊剂形式。包装在瓶子，注射器或笔中，以便于使用，在焊接之前将液体助焊剂应用于焊点或组件。它可以清洁表面，增强焊料流动，并提高接头质量，使其在电子制造中对于波峰焊至关重要。在波峰焊之前，使用喷雾、泡沫或焊剂施加器选择性地施加液体焊剂，以确保精确和受控的覆盖。

粘性焊剂，也称为粘性焊剂，具有比液体焊剂更厚的稠度，具有防止流动或滴落的粘性或凝胶状质地。它在焊接过程中很好地粘附在表面上，使其适用于垂直或架空接头，其中焊剂保持至关重要。

助焊剂芯焊料具有填充助焊剂的空芯，将焊料和助焊剂组合成单一产品。由于焊丝在焊接过程中熔化，助焊剂清洁表面并帮助焊接，提供方便和效率。

焊膏中的助焊剂由焊料合金颗粒和半固体或膏状的助焊剂组成。广泛用于表面贴装技术 (SMT) 应用，焊膏可清洁焊盘和组件，促进焊料润湿，并在回流焊接之前将焊料固定在适当的位置。

助焊剂通过去除氧化物，促进润湿，增强焊料流动和防止再氧化在电子焊接中起着至关重要的作用。这些功能共同有助于创建坚固可靠的焊点。为每个焊接任务选择合适的助焊剂可确保电子元件的有效连接，从而实现最佳的电气和机械连接。