
電子輔料定義:電子裝配工藝所用的輔助材料
范圍:助焊劑、焊錫條、焊錫絲、焊錫膏、膠粘劑、清洗劑等
作用:這些材料的質量好壞與否對電子產(chǎn)品的質量與可靠性有著極其重要的影響
助焊劑是什么?
在PCBA焊接工藝中能幫助和促進焊接過程,同時具有保護作用、阻止氧化反應的化學物質,在焊錫過程中,它是一種不可缺少的輔助材料,其作用極為重要,因此,必須仔細分析產(chǎn)品的技術指標,才能正確選用助焊劑產(chǎn)品,同時也才能盡快準確地分析焊接失效問題,找到解決焊接不良的辦法,以便工藝生產(chǎn)連續(xù)順利地進行。
助焊劑的基本要求
· 具有一定的助焊能力或化學活性(保證去除氧化層的能力)
· 具有良好的熱穩(wěn)定性(保證在較高的焊錫溫度下不分解或失效)
· 具有良好的潤濕性,對焊料的擴展具有促進作用(保證較好的焊接效果)
· 留存于基板的焊劑殘渣少,對焊后材質無腐蝕性,不影響材質的電性能,具有良好的電氣絕緣性能
· 具備良好的清洗性
電子焊接使用的助焊劑主要性能指標有?
外觀、物理穩(wěn)定性、密度、粘度、固體含量( 不揮發(fā)物含量)、可焊性( 以擴展率或潤濕力表示)、鹵素含量、水萃取液電阻率、銅鏡腐蝕性、銅板腐蝕性、表面絕緣電阻、酸值等。下面對我們實驗室開展的相關檢測項目簡要地進行解析, 以方便理解其含義。
電子焊接用助焊劑的主要性能指標
外觀檢測
助焊劑外觀首先無異物,均勻一致,液體焊劑需透明,任何異物或分層的存在均會造成焊接缺陷。
物理穩(wěn)定性檢測
通常要求在一定的溫度環(huán)境(一般5~45℃)下,產(chǎn)品能穩(wěn)定存在,否則在炎熱的夏天或嚴寒天氣就不能正常使用。
黏度檢測
黏度是焊接時流動性和涂覆性的重要工藝選擇與控制參數(shù),必須要有粘度的參考的數(shù)據(jù),合適的助焊劑粘度,我們可以提高焊接效率,改善焊接質量,為實現(xiàn)優(yōu)質焊接提供有力支持,所以合理應用助焊劑,才能確保焊接工藝的穩(wěn)定性和可靠性。
固體含量檢測
表示的是焊劑中的非溶劑部分,實際上它與不揮發(fā)物含量意義不同,數(shù)值也有差異,后者是從測試的角度講的,它與焊接后殘留量有一定的對應關系,但并非唯一。
可焊性檢測
指標也非常關鍵,它表示的是助焊效果,如果以擴展率來表示,孤立地講它是越大越好,但腐蝕性也會越來越大,因此為了保證焊后良好的可靠性,擴展率一般在80%~92%之間。
鹵素含量檢測
將含鹵素(F、CI、Br、I-)離子的活性劑加入助焊劑可以顯著提高其可焊性,改善焊接效果,但如果含量過多則會帶來一系列的腐蝕問題。例如,焊接后鹵素殘留多時會造成焊點發(fā)黑,并循環(huán)腐蝕焊點產(chǎn)生白色粉末,因此其含量也是一個非常重要的技術指標,它是以氯離子的當量來表示離子性的氟、氯、溴、碘的總和,由于檢測標準不同可能有不同的表示含義。比如,現(xiàn)行的IPC標準以焊劑中的固體部分作為分母,由于固體部分(即不揮發(fā)物含量)通常只占液體焊劑的10%以下,因此它的表示值看起來通常較大,而GB或舊的JIS(日本工業(yè)標準)標準則以整個焊劑的質量作為分母,其值就相對較小。
水萃取液電阻率檢測
該指標反映的是焊劑中的導電離子的含量水平,阻值越小離子含量越多,焊后對電性能的影響越大。目前按照樹脂型焊劑的標準要求,低固態(tài)或有機酸型焊劑大多達不到A類產(chǎn)品(JIS Z 3283-2006)和GB/T 9491-2021規(guī)定的L0,M0,H0類型產(chǎn)品的要求。隨著助焊劑向低固態(tài)免清洗方向發(fā)展,最新的IPC J-STD-004C標準已經(jīng)放棄該指標,但在表面絕緣電阻一項指標里加嚴了要求。
酸值檢測
助焊劑的酸值是指在焊接過程中所使用的助焊劑的酸堿性質。通常情況下,助焊劑會被分為酸性、中性和堿性三種類型。助焊劑的酸性值對焊接過程和焊接質量具有重要影響。在同樣的焊接條件下,不同酸值的助焊劑所產(chǎn)生的焊接效果是不同的。一般來說,酸性助焊劑的焊接效果較好,但是對金屬的腐蝕性也較大,需要及時清洗,以免對焊接質量產(chǎn)生影響。
中性助焊劑則既能保證焊接效果,又能減少對金屬的腐蝕,是焊接中使用最廣泛的一種助焊劑。而堿性助焊劑由于酸度較低,腐蝕性也較小,但是焊接效果可能略遜于酸性和中性助焊劑。因此,在選擇助焊劑時,需要根據(jù)具體的焊接工藝和所需的焊接效果來選擇適合的助焊劑類型和酸值。同時,在焊接過程中,需要嚴格控制助焊劑的使用量和清洗周期,以保證焊接質量的穩(wěn)定和可靠。
腐蝕性檢測
助焊劑由于其可焊性的要求,必然會給PCB或焊點帶來一定的腐蝕性。為了衡量腐蝕性的大小,各種標準均規(guī)定了腐蝕性的測量方法,其中銅鏡腐蝕是測試使用時當時的腐蝕性大小,銅板腐蝕測試反映的是焊后殘留物的腐蝕性大小,指示的是可靠性指標,各有側重。對有高質量和可靠性要求的電子產(chǎn)品,必須進行該項測試,并且其環(huán)境試驗時間需10天(一般7~10天)。
銅鏡腐蝕檢測:
銅板腐蝕檢測:
電氣性能檢測
氣性能最重要的指標是表面絕緣電阻(SIR)和電遷移(ECM),各標準對助焊劑的焊前、焊后的SIR和ECM均有嚴格的要求,因為對用其組裝的電子產(chǎn)品的電性能影響極大,嚴重的可造成信號紊亂,不能正常工作。
按GB或JIS標準的要求SIR最低不能小于1010Ω,而IPC J-STD-004C則要求SIR最低不能小于108Ω,由于試驗方法不同,這兩個要求的數(shù)值間沒有可比性,對于某些產(chǎn)品而言,其要求會更高。
IPC、GB、及JIS標準主要的檢測項目比較