SMT焊锡原理、工艺培训PPT课件.ppt

软钎焊接培训 焊接资料及同方公司产品的应用 TONGFANGTECH 同方科技 1 焊锡原理 焊接技术概要利用加热或其它方法借助助焊剂的作用使两种金属相互扩散牢固结合在一起的方法称为焊接 电子行业所用的焊接均为钎焊 焊料的熔点小于450 钎焊中起连接作用的金属材料称为焊料 常用焊料为锡铅合金 由于钎锡方法简单 整修焊点 拆换元器件 重新焊接都不困难 使用简单的工具 电烙铁 即可完成 且成本低 易实现自动化等特点 因此 它是使用最早 使用范围最广和当前仍占比例最大的一种焊接方法 随着电子行业的发展 焊接技术也有了不少的更新和发展 例如 波峰焊 回流焊等 电子产品中焊接点的数量有几十个至上百万个 这样多的焊接点 不但装配过程中工程量大 而且每一个焊接点质量都关系着整个产品的使用可靠性 因此每个焊点都应具有一定的机械强度和良好的电气性能 焊接技术不仅关系着整机装配的劳动生产率的高低和生产成本的大小 而且也是电子产品质量的关键 同方科技 2 焊锡原理 焊料在焊接过程中起连接作用的金属材料 称为焊料 锡 铅合金状态图 同方科技 3 焊料从图中可以看出 只有纯铅 A点 纯锡 C点 易熔合金 共晶点B点 中在单一温度下熔化的 其它配比构成的合金则是在一个温度区域内熔化的 其上限 A B C线 称做液相线 下限 A D B E C线 称做固相线 在两个温度线之间为半液体体区 焊料呈稠糊状 在B点合金不呈半液体状态 可由固体直执着变成液体 这个B点称为共晶点 按共晶点的配比配制的合金称为共晶合金 焊锡原理 同方科技 4 焊锡原理 焊料中杂质对焊料性能的影响 同方科技 5 焊锡原理 无铅焊锡锡铅共晶焊料是一种传统的钎料 在几十年的使用中积累的丰富经验 它又是一种价格低廉 性能优良的钎料 90年代前 各发达国家没有出台限制铅制品使用的法规 所以无铅钎料的应用还不是迫在眉捷的事情 随着人类对环保意识的大大增强 90年代后期各发达国家相继出台了一系列法规 例如 欧洲国家根据 欧洲电器废弃物指令 EC DirectionsonWEEE 从2004年全面禁止使用含铅制品 美国NEMI NationalElectrinicsandManufacturinglnitiative 无铅软钎料计划中规定到2004年完全禁止使用锡铅软钎料 日本1998年6月起实施的 废弃物处理法 强化了含铅钎料印刷电路板电子束管的填埋标准 由此看出 发达国家起来越强化 有关铅污染的立法 无铅钎料到目前为止沿没有国际通用定义 可借鉴的标准 管道焊接用钎料及钎剂中含量应低于0 2wt 美国 0 1wt 欧洲 在国际标准组织 ISO 提案 电子装联用钎料合金中铅含量应低于0 1wt 同方科技 6 焊锡原理 几种常见的无铅钎料 同方科技 7 SMT锡膏 锡膏 SolderPaste锡膏的基本概念与特性锡膏是由焊料合金粉末与助焊剂 载体系统按照一定比例均匀混合而成的浆状物 1 锡膏的粘度具有流变特性 即在剪切力作用下粘度减小以利于印刷 而印刷之后粘度恢复 从而在再流焊之前起到固定电子元器件的作用 2 在再流焊过程中焊料合金粉末熔化 在助焊剂去除氧化膜的辅助作用下润湿电子元器件外引线端和印刷电路板焊盘金属表面并发生反应 最终形成二者之间的机械连接和电性能连接 同方科技 8 SMT锡膏 一 錫膏合金锡膏是由锡铅合金粉末 助焊剂与其它添加剂混合而成的一种能以印刷方式使用的膏状材料 同方科技 9 SMT锡膏 二 合金属百分比 在SMT制程中 有铅以使用63锡 37铅 锡占锡铅合金重量的百分之六十三 铅占百分之三十七 融点为183 为主 也可使用60锡 40铅 融点为183 188 的锡铅合金 对于含有银的接点 如厚膜混成线路的导体 则使用62锡 36铅 1银 熔点为179 的含银合金来焊接 无铅产品以96 5锡 3银 0 5铜为主 出于成本与自身电子产品相结合 也可以选用99锡 0 3银 0 7 同方科技 10 SMT锡膏 錫膏合金 同方科技 11 SMT锡膏 錫膏合金的作用1 锡 提供导电 键接功能 2 铅 降低溶点 改善机械性能 降低表面张力 抗氧化3 铜 增加机械性能 改变焊接强度4 银 降低溶点 增加浸润性和焊接强度及扩展性5 铋 降低溶点 润湿能力强 但焊点比较硬脆 同方科技 12 SMT锡膏 三 金属含量的影响一般在 1 金属含量越高 焊接强度越好 上锡越高金属含量越高 印刷成型越好能有效防止印刷和預热时塌落金属含量越高 粘度也增大但印刷下锡困难四 锡粉颗粒度大小颗粒愈圆愈好颗粒愈小愈均匀愈好 流动性佳 成形佳 但愈小愈容易氧化 氧化层愈薄愈好 同方科技 13 SMT锡膏 粒度大小放大500倍扫描式电子显微镜 SEM 下的焊锡粉形状 同方科技 14 SMT锡膏 粒度大小的分類 同方科技 15 SMT锡膏 錫膏重量与体积的关系fluxmetal重量比1090体积比5050V W SS 比重 同方科技 16 SMT锡膏 助焊膏的成份1Solvent 溶剂 2Rosin 松香 3Activator 活化剂 4Thixotropicagent 触变剂 5抗氧化剂 同方科技 17 SMT锡膏 焊膏的助焊剂类型有3种RA 强活性型 RAM 弱活型 R 非活性型 通常选用RAM型比较合适 助焊剂之功能产生适中黏度才可印刷清除零件 和PCB焊盘表面之氧化层减少焊料表面张力以增加焊接性防止加热过程中再氧化增加焊接润湿性和活性 同方科技 18 SMT锡膏 助焊剂化学特性1 化学活性 氧化物直接被助焊剂分离2 热稳定性 3 助焊剂在不同温度下的活性 4 润湿能力 5 扩散率 溶剂作用将所有助焊剂成份溶解成一均匀稠状 液剂促使助焊膏有一致之活性防止塌陷保湿时间控制黏度控制 同方科技 19 SMT锡膏 松香作用1 是防止焊接后锡铅表面再被氧化2 防止焊点吸潮提高产品的绝缘性3 防止塌陷4 焊接能力 增加活性 5 残留物之颜色6 ICT测试能力 同方科技 20 SMT锡膏 活性剂作用清除PCB之焊点与零件脚之氧化物 防止塌陷黏滞时间黏度控制增加锡膏活性触变剂作用在防止锡粉与助焊剂分离 增加锡膏之印刷性防止锡塌之发生 黏度控制印刷能力防止塌陷气味 同方科技 21 SMT锡膏 焊锡膏粘度影响因素1 金属含量越高粘度越大 2 金属含量及焊剂相同时 粒度增加时 粘度反而降低 3 锡膏随着温度升高 粘度会下降 4 转速 刮刀速度 越快 粘度会下降 溫度和黏度的关系 测量温度 15至35 每5 间隔 因其黏度会因温度而改变 所以有必要控制焊锡膏的工作条件 同方科技 22 SMT锡膏 锡膏的选择锡膏的选择则应着注意下列五点 1 锡粒 粉或球 的大小 合金成份规格等 应取决于焊垫与引脚的大小 以及焊点体积与焊接温度等条件 锡膏中助焊剂的活性与可清洁性如何 锡膏之黏度与金属重量比之含量如何 由于锡膏印刷之后 贴装零件的黏着力与坍塌性 以及原装开封后可供实际使用时间寿命也均在考虑之内 5 锡膏质量的长期稳定性 同方科技 23 SMT锡膏 锡膏保存及使用1 锡膏应存放于冰箱内 未开封的锡膏储存时间不超过6个月 在领用储存时应检查锡膏瓶上的生产日期是否过期 2 锡膏存放于冰箱内的温度为2 8度由操作员每4小时检查一次锡膏的储存温度 并填写 锡膏储存温度查检表 3 锡膏冷藏前须填写 锡膏管控表 并贴于锡膏瓶外 并在瓶盖上注明编号 A D 顺序 01 xx 流水号 如 B024 依据先进先出的原则领用锡膏 并填写 锡膏领用管控表在投入使用前 必须先回温4小时 然后放在锡膏搅拌中搅拌 分钟 同方科技 24 SMT锡膏 锡膏保存及使用 锡膏使用前的准备 回温 在锡膏回温到室温前切勿拆开容器或搅拌锡膏 一般回温时间约为4 8小时 以自然回温方式 如未回温完全即使用 锡膏会冷凝空气中的水气 造成锡珠助焊剂飞溅等问题 锡膏使用时间不超过12小时 回收隔夜之锡膏最好不要用 同方科技 25 SMT锡膏 注重事项储存 以下可保存六个月室温25 2 可保存30天 使用前回温至少4 8小时达25 回温后未使用放回允许一次搅拌3 min 粘度 150 250rpm Malcolm粘度计PCU205回转于10rpm 同方科技 26 SMT锡膏 注重事项开罐后印刷作业环境温度25 12小时内用完超时报废使用时建议作业环境温度25 相对湿度40 60 RH印刷后2小时内过Air reflow刮除清洗重印 同方科技 27 SMT锡膏 注重事项1 锡膏的长时间储存须放置在冰箱中 取出使用时应回温到室温使用 可避免空气中的水份冷凝而造成锡膏吸水 可能在高温焊接中造成溅锡 2 每小瓶开封后的锡膏要尽可能的用完 钢板上剩余的锡膏回收不能混储于原装容器 回收空瓶内以待再次使用 24小时内用完 同方科技 28 SMT工艺 锡膏印刷 一 同方科技 29 SMT工艺 锡膏印刷 二 同方科技 30 SMT工艺 SMT 回流焊接回流焊 SMT 是一种近年来受到重视并且飞速发展的电路组装钎接技术 由于SMD与SMT的发展 回流焊的应用范围日益扩大 其优点逐渐为人们所认识 采用SMT所生产的部品特点有 1 组装密度高 体积小 重量轻 2 具有优异的电性能 由于短引线或无引线 电路寄生参数小 噪声低 高频特性好 3 具有良好的耐机械冲击和耐震动能力 4 表面贴装元件有多种供料方式 由天无引线或短引线 外形规则 适用于自动化生产 宜于实现高效率加工的目标 同方科技 31 SMT回焊炉 回流炉 同方科技 32 SMT工艺 回流焊炉结构 同方科技 33 SMT工艺 一 热风回流焊回流焊与波峰焊有很大的区别 它所用的焊料为焊锡膏 通过印刷或滴注等方法涂敷在电路板的焊接部位 再在上面放置SMD 然后加热使锡膏熔化 再次流动 湿润待焊接处 实现焊接 目前 回流焊接技术有 热板传导回流焊 红外线福射回流焊 热风对流回流焊 脉冲加热回流焊 激光束加热回流焊等 由于热风回流焊 温度均匀稳定性好 能双面装配 焊接误差率低 生产容量大 适合于大批量生产 这是所有回流焊方法中较有发展前景 使用最普遍的一种 热风对流焊是利用加热器与风扇 使炉膛内空气不断加热并进行对流循环 虽然有部分热量的福射和传导 但主要的传流方法是对流 在回流焊炉内还可以分成若干个温区 分别进得温度控制 以获得合适的温度曲线 必要时可以炉内充氮气 N2 以减少焊接过程中的氧化作用 提高焊接质量 同方科技 34 SMT工艺 二 SMT工艺常用流程1 单面SMT工艺流程上料机 印刷机或点胶机 贴片机 热风回流焊 下料机2 双面混装SMT工艺流程上料机 印刷机 贴片机 回流焊 翻板机 点胶机 贴片机 回流焊 插件机 波峰焊三 回流焊温度分布回流焊温度分布曲线决定着回流焊的时间温度周期 直接影响焊接质量 一般温度的分布与电路板的特性 锡膏的特性以及回流焊炉的能力有关 而焊锡膏主要是由锡粉 63 Sn 37 Pb 与助焊剂组成 温度分布曲线中0 t1为预热曲 t1 t2为 保温 活性区 t2 t3为回流焊 t3以后为冷却区 同方科技 35 SMT工艺 回流焊曲线 同方科技 36 SMT工艺 回流焊各温区作用1 预热区 占加热通道25 33 用于对板的加温 减少热冲击 挥发锡膏中的易挥发物 以2 S 3 S的速率将温度升高至130 2 活性区 占加热通道33 50 该区域对电路板进行均热处理 提高焊剂的活性 使整个电路板温度均匀分布并慢慢长高至170 左右 3 回流区 电路板的温度迅速提高 通过共晶点 一直219 以上 时间约30S 60S 4 冷却区 锡膏中锡粉已经熔化润湿被焊表面 应该用尽可能快的速度来进行冷却 这样有助于得到明亮的焊点 并有好的外形 在生产过程中要定期对温度曲线进行校核或调整 同方科技 37 同方SMT锡膏 同方锡膏主要型号和合金成份表 同方科技 38 同方SMT锡膏 同方锡膏主要型号和合金成份表 同方科技 39 同方产品介绍 清洗剂当使用的助焊剂焊后残留物多 粘性大 腐蚀性大 以及绝缘电阻达不到要求 影响被焊件的电性能和三防性能时 必须采取清洗的办法将焊剂残留物进行清除 在助焊剂的分类中对清洗方式分 松香可清洗型 松香不可清洗型 免洗可清洗型和免洗不可清洗型等 对于可清洗型焊剂清洗后无残留物 可以达到电器的基本性能 而不可清洗型焊剂焊接完成后在板面上的残留物不可用清洗剂清洗干净 而易形成白色的残留同时会导致板面的绝缘电阻下降影响测试的通过率 同方科技 40 同方清洗剂产品介绍 同方清洗剂主要型号 同方科技 41 清洗工艺 对于可清洗型焊剂的清洗方法大致可分以下几类 一 手工清洗使用手工工具去清洗焊接点上的残留焊剂与污物 手工清洗适用于各类焊接点 方法简便 清洗效果较好 但效率低 浪费材料 手工清洗常用的工具有毛笔 毛刷 镊子 棉纱等 清洗时需注意以下几点 1 不应损坏焊接点和元器件 清洗动作要轻 不要扭动和拉动焊接点上的导线或元器件的引线 2 清洗液不应流散 不要过量地使用清洗液 防止清洗液流散到产品内部 降低产品的性能 3 当清洗液变污垢时 要及时更换 清洗液通常是易燃化学品 使用时要注意防火 同方科技 42 清洗工艺 二 超声波清洗超声波清洗是由利用超声波的高频振荡产生的清洗效果来完成清洗的方法 关于超声波清洗机的基本原理在焊接过程中为保证焊接质量 都要作用助焊剂 助焊剂在焊接过程中一般并不能完全挥发 均有残留物留在板上 对于该残留物是否需要清洗去除 需根据所选助焊剂的质量 产品的要求 以及生产成本等多种因素进行综合考虑 当使用的助焊剂后残留物多 粘性大 腐蚀性大 以及绝缘电阻过达不到要求 会影响被焊件的电性和三防性能时 必须采取清洗的方法将焊剂残留物进行清除 超声波清洗是由超声波清洗机完成清洗的方法 同方科技 43 清洗工艺 超声波清洗机原理清洗液在超声波作用下 产生空化效应 空化效应产生的高强度冲击波使焊接点上及细缝中的污物脱离下来 并能加速清洗液溶解这些污物的过程 超声波清洗法的特点是清洗速度快 清洗质量好 可以清洗复杂的焊接件及缝隙中的污物 易于实现清洗自动化 超声波清洗的效果与许多因素有关 主要有超声波的频率 声强 清洗液的性质 温度及清洗时间等 以三槽超声波清洗机为例 见附图 同方科技 44 清洗工艺 三槽超声波清洗机设备有超声波清洗槽 溢流式清洗 并设立回收系统 可使超声波清洗槽长期保持清洁及即时溶剂回收 降低成本 现正成为清洗使用的主要产品之一 其特点 投资小 效率高 使用方便 稳定性好 回收成本快等 同方科技 45 清洗工艺 常用的工作流程为 1 待洗板进入蒸汽洗槽选用蒸汽在PCB板上的冷凝使污物流入蒸汽槽 浸入超声波清洗槽 进行超声波清洗 15 30秒 视清洗情况决定 2 取出PCB板用喷淋枪喷淋 以加强清洗的干净度 减少残留物 超声波清洗机中清洗水的循环系统 在此循环系统中由蒸汽槽形成的蒸汽经冷凝管冷凝进入回收槽中 回收槽中的干净清洗剂加入超声波清洗槽 保持清洗槽的干净 由超声波清洗槽的清洗剂来补充蒸汽槽中的清洗剂 而形成闭路循环来保证清洗的干净 同方科技 46 清洗工艺 超声波清洗的常用方法 先蒸后洗 先将PCB板放入蒸汽槽蒸洗 后放入超声波清洗槽进行清洗 最后喷淋 先洗后蒸 先将PCB板放入超声波清洗槽进行清洗 后放入进行蒸汽槽蒸洗 最后喷淋 此两种方法使用时应注意其不同 使用先蒸后洗时 应注意控制超声波清洗槽中的清洗水干净度 当超声波清洗槽中清洗剂很脏时将会影响清洗的效果 使用先洗后蒸时 应注意控制蒸汽槽中清洗水的干净度 当蒸汽槽中清洗剂很脏时将会影响清洗的效果 同方科技 47 清洗工艺 清洗过程中常见问题及解决方法 同方科技 48 焊料金属 锡丝 锡条阳极棒 同方科技 49 同方焊料 同方无铅焊料的特性同方无铅焊料采用进口纯锡 纯银及纯铜等原材料 经过先进的工艺加工精制而成 从原料熔炼 搅拌 检验 灌注均采用高标准工艺流程生产 有效地加入抗氧化成份 使同方品牌锡条 锡线品质更加稳定可靠 具有高效的抗氧化性能 不纯物含量极低 表面光亮 无污染物 符合JISZ3283标准 使用过程中锡渣含量少 可降低损耗 适应于工业界各类产品软钎焊接 同方无铅锡棒特点 表面光滑 熔化流动性好 机械物理性能好 润湿性好 焊点光亮 残渣极少 同方科技 50 同方焊料 同方无铅锡线特点可焊性好 润湿时间短 焊锡效果优良 上锡快 线内松香分布均匀 连续性好 钎焊时松香飞溅少 烟雾少 无臭味 不含毒害健康之挥发气体 卷线整齐 美观 表面光亮 线径分类为 0 3mm 5 0mm常用线径为 0 5mm0 6mm0 8mm1 0mm1 2mm1 5mm 免洗锡线满足高精密度 高可靠性电子产品的免清洗焊接工艺 本公司配有多种合金比例和线径的免清洗锡线供客户选择 免清洗锡线具有焊点可靠 清洁美观 焊接后绝缘电阻高 离子污染低和焊后残留物极少等优点 同方科技 51 同方焊料 水溶性锡线符合目前取消ODS物质的电子产品水清洗工艺流程 具有焊接速度快 焊点饱满光亮 焊后残留物极易用温水清洗等优点 有多种合金比例和线径供客户选择 高温锡线 锡条或锡线 是指固态温度高于锡铅共晶熔点183 的焊料 如两面基板焊接中 因为一般焊接承受不了高温 所以必须用到高温焊料 高温焊料是在锡铅合金中加入特别元素比例较高而成如Ag 锑 铅等 低温锡线锡条或锡线 是指液态温度低于Sn Pb共晶熔点183 的焊料 一般用于微电子温度传感器较差的耐热零件组装 是在锡铅合金中加入特别金属元素比例而成 如 铋 铟等 名称熔点范围 锡条锡线高温焊料268 300低温焊料135 160 同方科技 52 同方焊料 同方无铅焊料产品列表 同方科技 53 助焊剂介绍 助焊剂助焊剂是在焊接过程中起助焊作用的液体 其作用如下 一 助焊剂的作用1 清除焊接金属表面的氧化膜 2 在焊接物表面形成液态的保护膜 隔绝高温时四周的空气 防止金属表面再氧化 3 降低焊锡表面的张力 增加其扩散能力 4 焊接的瞬间 可以让熔融状的焊锡与被焊金属表面形成合金 顺利完成焊接 二 助焊剂的分类助焊剂通常是依它们的成份而分类 也有依它们的活性强弱而分类的 按成分通常分为机系列和有机系列 有机系列又可分为松香型和非松香型 1 无机系列 主要由无机酸和无机盐组成 有很强的活性 腐蚀性大 挥发气体对元有破坏作用 焊后必须清洗 电子行业一般禁止使用 2 有机系列 主要由有机酸 有机胺盐 卤素化合物等组成 焊锡作用及腐蚀性中等大部分为水溶性 无法用一般溶剂清洗 3 树脂系列 主要由松香 松香加活性剂 松香系列合成树脂加活性剂 消光剂等组成松香在室温中高绝缘的特性及中性的残留 是助焊剂的最理想物质 但是活性差 为提其活性 往往加入少量有机酸 有机胺类等活性物质 实际上 随着电子行业对焊接质量的要求提高 化工行业已将有机系列与树脂系列综合起来调配 以满足不同的焊接的要求 同方科技 54 助焊剂介绍 助焊剂三 助焊剂的选择随着电子行业的发展 助焊剂的种类也随之增多 择合适的助焊剂对于保证生产和产品质量非常重要选择时主要考虑下列因素 1 被焊金属材料及清洁程度 2 焊后清洗或免清洗 水洗或有机溶剂清洗 3 助焊剂本身的稳定性 4 绝缘阻抗及腐蚀程度 5 消光型或亮型 6 比重使用范围 7 对环境卫生的影响等 同方科技 55 助焊剂介绍 四 助焊剂使用指引1 溶剂类助焊剂为易燃之化学材料 应在通风良好的环境下作业 并远离火种 避免阳光直射 2 助焊剂在密封罐中使用时 注意针对波峰炉的性能与产品的特性合理调整喷雾量及喷雾气压 3 助焊剂在密封罐中连续添加使用时 助焊剂中会有微量的沉淀物积累在密封罐底部 时间越长 沉淀物积累越多 有可能造成波峰炉喷雾系统堵塞 为了防止沉淀物对波峰炉喷雾系统产生堵塞 影响喷雾量及喷雾状况造成PCB焊锡问题 就需要定期对密封罐 过滤网等喷雾系统进行清洗保养 建议一周进行一次 并将密封罐底部有沉淀物的助焊剂更换 示意原理图如下 同方科技 56 助焊剂介绍 助焊剂使用指引 4 用喷雾 发泡工艺涂布助焊剂时请定期检修空压机之气压最好能二道以上精密筛检程式过滤空气中水分 油污 使用干燥 无油 无水之清洁压缩空气 以免影响助焊剂的结构和性能 5 喷雾时须注意喷雾的调整 务必让助焊剂均匀分布在PCB面 锡波平整 PCB不变形 可以得到更均匀的表面效果 6 过锡的PCB氧化严重时 请进行适当的前处理 以确保品质及焊锡性 7 开封后的助焊剂应该先密封后再储存 已使用之助焊剂请勿再倒入原包装以确保原液的清洁 8 报废之助焊剂需请专人处理 不可随意倾倒污染环境 同方科技 57 助焊剂介绍 助焊剂使用指引9 作业过程中 应防止裸板与零件脚端被汗渍 手渍 面霜 油脂类或其他材料污染 焊接完毕未完全干燥前 请保持干净勿用手污染 10 助焊剂涂布量根据产品的需求而定 单面板的助焊剂建议量为25 55ml min 双面板的助焊剂建议量为35 65ml min 11 助焊剂为发泡涂布工艺时 要注意控制助焊剂的比重 防止因助焊剂中的溶剂挥发 比重升高 助焊剂的浓度增加而影响助焊剂的结构与性能 建议发泡使用2小时左右时检测助焊剂比重 比重升高时 适量添加稀释剂进行调整 比重控制建议范围为原液规格比重的 0 01 12 助焊剂的预热温度 单面板板底建议温度 75 105 单面板板面建议温度 60 90 双面板板底建议温度 85 120 双面板板面建议温度 70 95 13 其它注意事项请参照本公司提供的材料安全规格表 MSDS 同方科技 58 助焊剂成份组成 焊接的成份组成助焊剂种类繁多 但其成份一般可包括 成膜保护剂 活化剂 扩散剂和溶剂 有的还可以添加缓蚀剂或消光剂 基本的组成情况可参见表1 保护剂保护剂覆盖在焊接部位 在焊接过程中起到防氧化作用的物质 焊接完成后 能形成一层保护膜 常用松香作保护剂 也可添加少量的高分子成膜物质 如酚醛树脂 改性丙烯树脂等 但会造成清洗困难 活化剂焊剂去除氧化物的能力主要依靠酸对氧化物的溶解作用 这种作用由活化剂来完成 活化剂通常选用分子量大 并具有一定热稳定性的有机酸 活性剂含量增加 可以提高助焊性能 但腐蚀性能也会增强 因此 活化剂含量一般控制在1 5 最多不能超过10 扩散剂扩散剂可以改善焊剂的流动性润湿性 其作用是降低焊剂的表面张力 并引导焊料向四周扩散 从而形成光滑的焊点 常用甘油 丙三醇 作为扩散剂 含量控制在1 以下 溶剂溶剂是活性物质的载体 其作用是将松香 活化剂 扩散剂等物质溶解 配置成液态焊剂 通常采用乙醇 异丙醇等 同方科技 59 助焊剂成份组成 下图为是溶剂与其他成份调制成的液态助焊剂下图为松香结晶 同方科技 60 助焊剂的主要性能指标 电子焊接使用的助焊剂的主要性能指标有 外观 物理稳定性 密度 粘度 固体含量 不挥发物含量 可焊性 以扩展率或润湿力表示 卤素含量 水萃取液电阻率 铜镜腐蚀性 铜板腐蚀性 表面绝缘电阻 酸值等 下面简要地对这些技术技术指标分析产品性能的优势 外观 助焊剂外观首先必须均匀 液体焊接还需透明 任何异物或分层的存在均会造成焊接缺陷 物理稳定性 通常要求在一定的温度环境 一般5 45 下 产品能稳定存在 否则在炎热的夏天或严寒天气就不能正常使用 密度与粘度 这是工艺选择与控制参数 必须有参考的数据 太高粘度将使该产品使用带来困难 固体含量 不挥发物含量 表示的是焊剂中非溶剂部分 实际上它与不挥发物含量意义不同 数值也有差异 后者是从测试的角度讲的 它与焊接后残留量有一定的对应关系 但并非唯一 同方科技 61 助焊剂的主要性能指标 可焊性 指标也非常关健 它表示的是助焊效果 如果以扩展率来表示 孤立的讲它是越大越好 但腐蚀性也会越来越大 因此为了保证焊后良好的可靠性 扩展率一般在80 92 间 卤素含量 将含卤素 F CL Br I 的活性剂加入助焊剂可以显著的提高其可焊性 改善焊接效果 但如果含量过多则会带来一系列的腐蚀问题 例如焊接后卤素残留多时会造成焊点发黑 并循环腐蚀焊点中的铅产生白色粉末 因此其含量也是一个非常主要的技术指标 它是以离子氯的含量来表示的离性的氯 溴 碘的总合 由于检测标准不同可能有不同的表示含义 比如现行的IPC标准则是以焊剂中的固体部分作分母 由于固体部分 即不挥发物含量 通常只占液体焊剂的10 以下 因此它的表示值看起来通常较大 而GB或旧的JIS 日本工业标准 标准则以整个焊剂的质量做分母 其值就相对较小 同方科技 62 助焊剂的主要性能指标 水卒取液电阻率 该指标反映的是焊剂中的导电离子的含量水平 阻值越小离子含量越多 焊后对电性能的影响越大 目前按照树脂型焊剂的标准要求 低固态或有机酸型焊剂大多达不到A类产品 JISZ3283 86 和GB9491 88规定的RMA类型产品的要求 随着助焊剂向低固态免清洗方向发展 因此最新的ANSI J STD 004标准已经放弃该指标 但在表面绝缘电阻一项指标里加严了要求 腐蚀性 助焊剂由于其可焊性的要求 必然会给PCB或焊点带来一定的腐蚀性 为了衡量腐蚀性的大小 各种标准均规定了腐蚀性的测量方法 其中铜镜腐蚀是测试使用时当时的腐蚀性大小 铜板腐蚀测试反映的是焊后残留物的腐蚀性大小 指示的是可靠性指标 因此各有侧重 对有高质量和可靠性要求的电子产品 必须进行该项测试 并且其环境试验时间需10天 一般7 10天 表面绝缘电阻 一个最重要的指标就是表面绝缘电阻 SIR 各标准对助焊剂的焊前焊后的SIR均有严格的要求 因为对用其组装的电子产品的电性能影响极大 严重的可造成信号紊乱 不能正常工作 按GB或JIS标准的要求SIR最低不能小于1010 而J STD 004则要求SIR最低不能小于108 由于试验方法不同 这两个要求的数值间没有可比性 对于某些产品而然 其要求会更高 同方科技 63 同方公司助焊剂产品介绍 无铅免洗助焊剂 低固量 TF 747K系列TF 747K产品概述由于CFC溶剂严重破坏地球生态 已被全面禁用 电子工业界纷纷投入水洗制程 然而水洗制程除了花费庞大外 排出的废水又造成环境的污染 免清洗型助焊剂虽然已广泛的被使用 但仅限于消费性 低成本的PCB组装 对于计算机及其接口设备用PCB或高精密的多层板 仍然会有外观或电气性能不良等缺点 本公司多年来致力于改进免清洗助焊剂的不足之处 并开发出适合于高精密的多层板及电子设备组装等焊锡使用的新一代无树脂 无卤素 低固含的环保型免洗助焊剂 可焊性强 润湿性好 焊点饱满 锡透性好 焊后板面残留物少 适用于板面清洁度要求较高的电子产品 ICT测试通过100 同方科技 64 同方公司助焊剂产品介绍 低固免洗助焊剂TF 747K系列特点 1 不同产品适合于发泡 喷雾 浸焊 刷擦等不同涂敷方式 没有废料的问题产生 2 低烟 刺鼻味小 不污染工作环境 不影响人体健康 3 不污染焊锡机的轨道及夹具 4 过锡后PCB表面平整均匀 无残留物 5 在完全适当的工艺配合下 过锡面与零件面没有白粉产生 即使在高温 高湿下也不影响表面 6 上锡速度快 润湿性适中 即使很小的贯穿孔依然可以上锡 7 快干性佳 不粘手 8 过锡后不会造成排插的绝缘 9 通过严格的表面阻抗测试 10 通过严格的铜镜测试 同方科技 65 同方公司助焊剂产品介绍 应用范围本产品适应化银板 喷锡板 裸铜板 OSP板等PCB材质的产品 如 电脑自动化产品 电脑主机板 电脑周边设备 精密仪器 通讯产品 医疗设备 网络产品 液晶电视等 技术规格 同方科技 66 同方公司助焊剂产品介绍 无铅免洗助焊剂TF 328系列产品概述SW600系列是为适应无铅环保焊锡制程而研发的一款中固量松香型免清洗助焊剂 可满足锡银铜系 锡铜系 锡铜镍系等各类无铅焊料的焊接要求 该助焊剂具有良好的可焊性 极大的减少连锡和锡珠等不良状况产生 焊点光亮饱满 透锡性能好 表面绝缘阻抗高 流平性好 焊后板面残留能形成一层薄而透明的保护膜 且有快干不粘手的特点 产品特性1 高绝缘阻抗值2 PCB板上残留物硬而透明且不吸水3 焊前和焊后作业时基板及零件不产生腐蚀性 免清洗4 可以通过严格的铜镜及表面阻抗测试5 具有抗高温性能 能够使无铅焊锡迅速润湿 扩散且焊接饱满 短路少 同方科技 67 同方公司助焊剂产品介绍 应用范围适应裸铜板 喷锡板 镀金板 镀镍板 OSP板等PCB材质的产品 如 电源产品 变压器 家用电器 通讯产品 视听产品或焊盘面积较大的电子产品等 并能有效的降低过双波峰后引起连锡 拉尖 技术规格 同方科技 68 同方公司助焊剂产品介绍 无铅免洗助焊剂TF 9000系列产品概述SW700系列是W W级美国进口改进优良松香 经由特殊的活化制程 复合而成免洗低固量 弱活性 无卤素的电子助焊剂 焊接后的板子透明而干净 且有快干不粘手的特性 可焊性强 焊点饱满 润湿性优良 特别针对电脑主板DDR PCI插槽有极好的透锡性 能有效的减少单波峰焊后焊盘露铜不良现象 焊后板面残留物少 表面绝缘阻抗高 焊后板面残留容易清洗 ICT测试通过90 以上 产品特点1 高绝缘阻抗值 免清洗 2 焊前和焊后高温作业时对基板及零件不会产生腐蚀 3 残留物极少 铺展均匀 快干不吸水 4 焊点饱满 上锡均匀 透锡性极佳 5 可以通过严格的铜镜及表面阻抗测试 6 润湿力好 能有效降低焊料的表面张力 同方科技 69 同方公司助焊剂产品介绍 适用范围适应裸铜板 镀金板 OSP板等PCB材质的产品 如 电脑主板 网络产品 机顶盒 液晶电视 电脑周边 电源产品 家用电器等 技术规格 同方科技 70 同方公司助焊剂产品介绍 无铅消光免洗助焊剂TF 88 7系列产品概述本系列助焊剂属于 中固 松香型免洗助焊剂 采用高级提纯的进口松香和美国进口的高纯基准消光树脂和特殊载体溶剂 有机活化物等经过科学的配方调制而成 它具有独特的高可焊性和可靠性 焊接后焊点饱满 流平性好 快干 无粘性 且在焊点上形成一层不反光的保护膜 不会因光线反射而刺激眼睛 造成眼睛疲劳 可焊性极强 润湿性优良 透锡性好 特别是针对焊点密集的PCB在过双波峰能有效的降低连锡 且焊点饱满不褪锡 绝缘阻抗高 流平性好 焊后能在PCB焊接面形成一层均匀树脂保护膜 且在焊点上形成一层不反光的消光膜 绝缘阻抗较高 且有快干不粘手的特点 并能很好的降低过双波峰后引起的连锡 拉尖 适用范围适应裸铜板 喷锡板 镀金板 镀镍板 OSP板等PCB材质的产品 如 电视机 电源产品 变压器 家用电器 视听产品或焊盘面积较大的电子产品等 特点1 光滑消光焊点 焊点饱满 透锡性好 2 高绝缘阻抗值 3 残留少 PCB板成膜均匀 不吸潮 4 少烟 不污染环境 不影响人体健康 5 可通过严格的铜镜测试 同方科技 71 同方公司助焊剂产品介绍技术规格 同方科技 72 同方公司无卤助焊剂产品介绍 无卤产品要求在欧盟RoHS与中国RoHS的相继实施与无铅制程转换后 新的绿色电子浪潮 无卤素 Halogen free 再次席卷电子电气产业 此外 挪威也新出台了有害物质管控的指令 简称PoHS 在PoHS指令中 已明确限制十八种必须排除的有害物质在相关产品中的使用 其中第一类群组即为溴系难燃剂 包括六环溴十二烷 HBCDD 与印刷电路板中最常用的四溴丙二酚 TBBPA 等 除了国际间将陆续订定相关法律外 国际大厂包括ASUS Dell HP Apple Intel AMD等公司亦声明自2008年开始导入无卤素材料 挪威 消费性产品中禁用特定有害物质 PoHS 禁令即将实施挪威要求禁止在消费产品中使用某些有害物质的禁令 Posh ProhibitiononCertainHazardousSubstancesinConsumerProducts 建议预定于2007年12月15日通过 2008年1月1日生效 挪威的POHS这一新标准覆盖范围比RoHS更大 它涵盖了几乎所有消费品 只有少数例外 它包括的产品类别包括衣服 箱包 建筑 玩具等 该规定不适用于食品 食品包装 化肥 医疗设备和香烟 以及运输工具 运输工具上的固定装置 轮胎和类似运输工具配件 卤素究竟有什么危害呢 含有卤素的电路板和电子产品在不完全燃烧的情况下会产生许多副产品 包括二恶英 dioxin 和呋喃类化合物 furan likecompound 以及酸性或腐蚀性气体 这些对环境及人的健康具有潜在危害 同方科技 73 同方公司无卤助焊剂产品介绍 无卤产品要求卤化物广泛存在于印刷电路板 焊接掩膜 模塑化合物 连接器 以及其他常见的电子产品中 现在 人们对卤素问题的关注日益增加 并积极在电子产品中限制卤素的使用 对于许多不同来源的卤素 以及低水平卤素含量对环境的最低限度影响 大多数机构采用国际电化学委员会 InternationalElectrochemicalCommission IEC 所规定的含量水平 作为其最终装配产品的要求 具体要求是 氯化合物 900ppm 溴化合物 900ppm 总体卤素 1500ppm 无卤素可能会成为继2006年7月1日RoHS 有害物质限制 指令实施以来电子行业的又一次绿色革命 和卤化物的危害相比 RoHS指令限制使用的六种有害物质 铅Pb 镉Cd 汞Hg 六价铬CR6 四种重金属和多溴二苯醚PBDE 多溴联苯PBB两种阻燃剂 的危害更是触目惊心 其中 铅会对神经系统直接造成伤害 镉会对骨骼 肾脏 呼吸系统造成伤害 汞会对中枢神经和肾脏系统造成伤害 六价铬会造成遗传性基因缺陷 多溴二苯醚PBDE和多溴联苯是强烈的致癌性和致畸性物质 从无铅 RoHS到无卤素 再到挪威要求禁止使用18种有害物质的PoHS指令 对材料越来越严格的环保要求不但能显著减少电子产品对环境的污染 还能有效保障我们的健康 同方科技 74 同方公司无卤助焊剂产品介绍 环保无卤松香型免洗助焊剂TFHF9200系列产品概述无卤素是继2006年7月1日RoHS 有害物质限制 指令实施以来电子行业的又一次绿色革命 现在 人们对卤素问题的关注日益增加 并积极在电子产品中限制卤素的使用 从无铅 RoHS到无卤素 再到挪威要求禁止使用18种有害物质的PoHS指令 对材料越来越严格的环保要求不但能显著减少电子产品对环境的污染 还能有效保障我们的健康 因而 同方科技投入大量人力 物力 财力 开发出环保无卤免洗助焊剂 这种助焊剂对于无铅焊料的连接 具有抗高温性 这种助焊剂的热溶点 在帮助无铅焊锡从扩散 润湿 化学活性 热稳定性上都具有良好的功能 它能使无铅焊锡的金属分子 迅速润湿到PCB板基材上 形成稳定坚实的焊点 同方TFHF9200系列助焊剂有中度固量的进口松脂和有机活化物精心调配而成 具有很高绝缘阻抗的环保无卤免洗助焊剂 是各行电子工业界焊接工程中必不可少的选择 图示为无卤助焊剂包装桶 同方科技 75 同方公司无卤助焊剂产品介绍 环保无卤松香型免洗助焊剂TFHF9200系列产品特点1 不含卤素及其它有害物质 2 焊接表面较少残留 无粘性 焊后表面干燥 3 具有优良的焊锡性 连接性和湿润性 焊点饱满光亮 透锡性优良 有效防止缺锡和短路 锡桥 的发生 4 含有多种添加剂 大大减少锡球锡珠产生的机率 5 助焊剂残留较低 不含腐蚀性残留物 无铅 无卤 完全免清洗 6 表面绝缘阻抗极高 在不清洗的情况下板面绝缘阻抗仍然符合IPC试验规范 电气信赖性度高 7 产品低烟 不污染工作环境 不影响身体健康 8 价格适中 无需改变工艺 更换设备 通用性极佳 适用范围适用于SMD元件 芯片混装红胶贴片基板和安装高密度DIP元件的基板 低残留 不含卤素 如 电源产品 通讯类产品 家用电器 液晶电视 仪器仪表等工艺适合 喷雾 发泡 粘浸涂布 适应双波峰作业 同方科技 76 同方公司无卤助焊剂产品介绍 环保无卤松香型免洗助焊剂TFHF9200系列技术规格 同方科技 77 同方公司无卤助焊剂产品介绍 环保无卤低固免洗型助焊剂TFHF9100 AATF9800 AATF9901系列产品简介TFHF9100 AATF9800 AATF9901系列环保无铅无卤免清洗助焊剂 是因应中国和欧盟ROHS POHS等环保法规要求 专为电子 家电 通讯 IT 仪器仪表等行业的无铅无卤制造作业而研发的新一代环保产品 经反复验证 具有优良的灌锡性 连接性和湿润性 能有效的降低各种印刷电路板面与高温熔锡的表面张力 大大减少锡球锡珠产生的机率 其特殊的耐高温添加剂和催化剂 可有效防止缺锡和短路 锡桥 的发生 是环保无铅无卤 完全免清洗的新一代高科技产品 主要特点1 不含卤素及其它有害物质 2 焊接表面无残留 无粘性 焊后表面干燥 3 具有优良的焊锡性 连接性和湿润性 焊点饱满光亮 透锡性较好 有效防止缺锡和短路 锡桥 的发生 4 含有多种添加剂 有效的降低锡球锡珠产生的机率 5 助焊剂残留极低 不含腐蚀性残留物 无铅 无卤 完全免清洗 6 表面绝缘阻抗极高 在不清洗的情况下板面绝缘阻抗仍然符合IPC试验规范 电气信赖性高 7 产品低烟 不污染工作环境 不影响身体健康 8 价格适中 无需改变工艺 更换设备 通用性极佳 适用范围适用于安装高密度DIP元件的基板 板面残留及低 不含卤素 如 电脑主机板 网卡 显卡液晶显示器等PCB板面清洁度要求及高的产品 工艺适合 喷雾 粘浸涂布 适应单波峰作业 同方科技 78 同方公司无卤助焊剂产品介绍 环保无卤松香型免洗助焊剂TFHF9100 AATF9800系列技术规格 同方科技 79 同方公司无卤助焊剂产品介绍 无卤低固水基免洗助焊剂系TFSJ5505系列技术背景目前 助焊剂都采用低沸点的醇类如 乙醇 甲醇 异丙醇作为溶剂载体 这些醇类属易燃液体 使用时对生产安全带来许多隐患 且这些易挥发的有机化合物 VOC 散发到大气中造成了大量的污染 有机醇类是重要的化工原料 作为溶剂载体大量的挥发是一种浪费 以去离子水代替VOC是助焊剂的发展趋势 特性本系列助焊剂为无卤低固免洗可成膜的水基型助焊剂 针对VOC作溶剂存在的不足 既消除了有机溶剂的安全及污染问题 又免去普遍水基型助焊剂残留易受潮溶解发白 导致绝缘阻抗下降的问题 本助焊剂在在使用之后 能在PCB焊接面形成一层保护膜 该膜为非水溶性 可防湿防潮 提高绝缘性 延长产品使用寿命 此系列水基助焊剂以高纯度去离水为主要溶剂 精心科学配制 不含VOC 克服了VOC做溶剂的缺点 对人体无毒害 对环境无污染 不燃 使用更安全 达到环保要求 且有极佳的焊接性能 焊接后焊点饱满 无连接 且PCB板面干净 阻抗值高之特性 同方科技 80 同方公司无卤助焊剂产品介绍 无卤低固水基免洗助焊剂系TFSJ5505系列主要特点 不含卤素及其它有害物质 固含较低 焊后板面残留物极少 焊接后表面无腐蚀性残留 焊接后表面与焊前一样 通过严格表面阻抗测试 通过严格铜镜测试 铺展均匀 通过残留干燥度测试 具有优良的焊锡性 连接性和湿润性 焊点饱满光亮 透锡性较好 有效防止缺锡和短路 锡桥 的发生7 助焊性强 能有效降低无铅焊料边面张力 增强润湿力 8 可焊性好 焊点饱满 光泽度好 9 本剂低烟 不污染工作环境 不影响人体健康 标准及应用范围 对于电子零件ASSGNBLY这种高品质无铅焊接作业而言 本剂均符合以下几种严格的标准 符合国家标准GB T9491 2002 国际标准ANSI J Z 3283 2001 符合焊剂标准ANSI J STD 004LO级要求 产品均通过SGS认证 适用于 电脑主机板 电脑周边产品 电子通讯 UPS 精密仪器 视听产品 数码产品 电子玩具家用电器等电子工业界的焊接 同方科技 81 同方公司无卤助焊剂产品介绍 环保无卤水基免洗助焊剂TFSJ5505系列技术规格 同方科技 82 同方公司助焊剂产品介绍 免洗助焊剂TF 800系列产品简介TF 800 TF 800H是W W级美国进口松香 经由特殊的活化制程 复合而成免洗低固量 弱活性 无卤素电子助焊剂 焊接后的板子透明而干净 且有快干不粘手的特性 符合美国军方规定MIL 14256及美国联邦QQ S 571E标准 对于MIL 14256及QQ S 571E两项标准 虽然没有限制其使用的活性剂量 但对某些特殊制品以及有关国家之规定 PCB板不含有导电离子和腐蚀离子 符合最新环保要求 同时焊前和焊后能保持长期稳定的品质 TF 800 TF 800H均符合这一要求 产品特性高绝缘阻抗焊前和焊后高温作业时基板及零件不产生任何腐蚀性板子上的残留物硬而透明 且不吸水免清洗可以通过严格的铜镜及表面阻抗测试本产品符合中国国家GB 9491 88标准 QQ S 571E标准 同方科技 83 同方公司助焊剂产品介绍 免洗助焊剂松香型TF 800系列规格 同方科技 84 同方公司助焊剂产品介绍 低固免洗助焊剂TF 747系列开发动机 面临发展环保是人类生存环境与地球生态平衡的重要问题 氯溶剂的使用严重破坏大气臭氧层 现已被逐渐停止使用 电子工业界使用水洗制程和清洗制程 水洗制程费用大 产生大量废水又污染环境 氯溶剂又被淘汰禁止使用 因止 科技的发展要以保护好地球环境与人类生存这一前提 努力发展环保型 无公害的工业助剂 正是由于在这种超前的理念下 同方公司投入大量的人力 物力 财力 开发 研制环保免洗焊剂 在各国政府日益重视抓环境保护的今日 同方公同研制的TF 747系列免洗助焊剂 是各行电子工业界焊接工程中必不可少的选择 特点 焊接表面无残留 无粘性 焊接后表面与焊前一样本剂不具任何腐蚀的残留物本剂低烟 不污染工作环境 不影响人体健康本剂有极高的表面绝缘阻抗值通过严格的表面阻抗测试通过严格的铜镜测试焊锡表面与零件面无白粉产生 无吸湿性 同方科技 85 同方公司助焊剂产品介绍 低固免洗助焊剂TF 747系列应用范围与操作对于电子零件ASSEMBLY这种高品质稳定的焊接作业而言 本剂均符合以下两种严格的标准 美国军规标准MIL P 28809和IPC 818标准 所以 在电子通讯产品 计算机自动化产品 计算机主机 计算机接口设备及其它要求品质可靠度很高的产品 均适用本剂 本剂可应用波焊 发泡式或喷雾式等焊接工程 若采用发泡式 发泡石的细孔开口应该用0 005 0 01mm 5 10micy ons 之间的发泡孔 为了维持适当的发泡效果 助焊剂至少要比发泡石多出一英寸 25mm 以上的高度 喷雾式 喷雾时须注意喷嘴的调整 务必让助焊剂均匀分布在PC板上 让整风口应按发泡槽的方向 风口的适当角度为15度 以垂直角度计 预热温度在90 115 之间 锡炉上的锡波要平整 PCB板不变型 可以得到更佳的表面焊接效果 转动带速度 可介入每分钟1 2 1 5米之间 过锡后的PC板零件面与焊接面必须干燥 不可有液体状的残留 手动手浸焊 过锡的速度3 5秒 焊接面与零件面不可有液体 助焊剂发泡作业或手浸作业 本剂比重必须控制在标准比重范围 0 795 0 815 之间 当PC板氧化严重时 请予以焊前适当处理 以确保焊接品质 同方科技 86 同方公司助焊剂产品介绍 低固免洗助焊剂TF 747系列规格 同方科技 87 同方公司助焊剂产品介绍 松香免洗型助焊剂TF 96 5系列产品简介TF 96 5是RMA型松香低固量助焊剂 主要规范符合美国军方规格MIL F 14256及美国联邦QQ S 571E标准 是各种高信赖度电子装配体所能接受及使用的有机活化助焊剂 它能通