PCBA科技 - 助焊劑原理及殘留物對PCBA的影響

助焊劑的原理及助焊劑殘留對焊劑效能的影響 PCBA

助焊劑可以起到焊接的作用，這是金屬原子之間距離較近後，相互擴散、溶解、潤濕等的結果。 此時，阻礙原子間相互作用的是金屬表面的氧化膜和污染物，這也是阻礙滲透的更有害物質。

因此, 一方面, 必須採取措施防止金屬表面產生氧化物, 另一方面, 必須採取各種措施和處理方法來消除污染. 然而, 由於 PCBA生產 and even the 過程 of component production, 很難完全避免這些氧化和污染. 因此, 在焊接操作之前，必須採取一些方法去除氧化膜和污染物. 使用助焊劑去除氧化膜具有對基材無損壞和效率高的特點, 囙此，它可以廣泛應用於 PCBA process.

從助焊劑的功能和微電子組裝過程的控制角度來看，除了去除氧化物和污染物的活化效能外，助焊劑還必須滿足無腐蝕、絕緣、耐濕、穩定性和無毒性的要求。， 無污染等要求。 一般來說，其主要成分是活性劑、成膜物質、添加劑、溶劑等。

為了提高助焊劑的焊接能力，經常向助焊劑中添加活性物質，如氯化鋅、氯化銨、有機酸及其鹵化物、有機胺及其鹵化物、肼及其鹵化物、脲醯胺等。 它們可以去除金屬表面上的氧化物和污染物，使焊料能够滲透到基材的金屬表面。 活性劑的活性與其自身結構有關。 特別是，有機活性劑具有作用軟、時間短、腐蝕性低、電絕緣效能好等特點，可廣泛應用於電子組裝行業。 由於活性劑的添加會改變絕緣電阻、介電損耗、擊穿强度、防腐能力和其他效能，囙此通常添加量約為2-10%。

釺焊後的助焊劑殘留物可以形成緊密的有機膜，以保護焊點和基板，具有一定的防腐效能和電絕緣效能。 通常，添加各種樹脂作為成膜物質，添加量通常在20%-10%之間。 向助焊劑中添加添加劑，使助焊劑具有一些特殊的物理和化學性質，以滿足工藝和工藝環境的需要。

就Hilti助焊劑的組成而言，溶劑的質量比相對較大。 它像載體一樣將各種功能成分溶解在一起，將助焊劑的固體成分溶解成均勻的液體，並利用溶劑的擴散和流動將溶解的助焊劑活性成分帶入焊接零件之間的微間隙，以確保金屬微觀表面的焊接清潔。 國內大多數液體助焊劑溶劑使用工業純乙醇，有些還與松節油、乙酸異戊酯或丙酮匹配。 在國外，异丙醇通常用作溶劑。 异丙醇作為溶劑，具有良好的溶解性，不易產生沉澱； 其沸點（82.5攝氏度）高於乙醇（約78攝氏度），囙此使用异丙醇作為溶劑的焊劑具有更長的使用壽命。

瞭解助焊劑的原理後，您可以知道助焊劑殘留物在PCBA上引起的問題，例如易引起水分和碎屑的吸附和冷凝； 在生產和生命週期中也容易受到振動和摩擦的影響，產生磨削效果； 也可能導致ICT測試中接觸不良，影響測試結果的準確性； 同時，它通過改變PCBA的附著力來影響型材塗層的效果。

特別是對於新興的光通信系統，光通量殘留物會影響光訊號的吸收和反射，很容易導致訊號變化和終止。 囙此，清潔度和同軸調整已成為光學器件裝配自動化的兩大挑戰。 更嚴重的是，助焊劑殘留物在某些條件下會分解。 這些游離離子將與PCBA上的金屬導體發生化學反應，導致金屬氧化和腐蝕，導致金屬甚至部件的機械強度降低。 引脚和引線的斷裂最終將影響PCBA功能的正常實現。

在高溫和電場的作用下，更重要的是，磁通殘留物可能會重新排列，直接導致短路或洩漏。 對於高頻和高速電路，即使電路正常，固體聚合物的分解也會導致洩漏電流的產生、介電常數和損耗係數的變化以及其他不良現象，從而導致信號完整性和功率損耗的减弱。 最終導致產品故障。

多年來，焊劑殘留物的控制及其清洗一直是電子組裝行業的研究熱點。 無論是OEM還是CEM，無論是焊劑製造商還是最終用戶客戶，他們都在改善焊劑效能並擴大焊劑工藝參數。 在控制殘留物的影響方面做了大量的研究工作。 然而，對波峰焊助焊劑殘留影響因素的分析，特別是波峰焊工藝參數與助焊劑殘留之間的關係，一直缺乏系統的研究。 當然，對於波峰焊劑的使用，我們在控制過程時也可以特別注意以下特性：

1、熱穩定性：

在助焊劑去除表面氧化膜後 PCBA基板, 在接觸錫波之前必須形成保護膜，以防止其再次氧化並提高傳熱效率. 因此, 焊劑必須能够承受高溫且不會分解, 蒸發, 或在焊接前昇華； 焊接後, 一些活性成分會分解和蒸發, 留下無害物質.

2、潤濕性和擴散性：

潤濕能力可以確保焊劑在焊接過程中與空氣隔離，降低焊料的表面張力，並提高擴散能力。

根據成分和加工工藝，Hilley波峰助焊劑可分為以下幾種：松香助焊劑（HX-801A）、合成松香助焊劑（HX-801B）、水溶性松香助焊劑（HX-801C）、低殘留無鹵無塵助焊劑（XH-801）。

3、助焊劑在不同溫度下的化學活性：

助焊劑的作用是去除氧化膜並呈現清潔的表面。 然而，在不同的溫度下，所需的活性不同。 例如，在室溫下，要求焊劑的活性較弱，以避免不必要的腐蝕。 所需的活動僅在焊接操作溫度下啟動。