无铅焊锡、助焊剂、洗板水特性要点培训

1、 无铅焊锡、助焊剂成份、功能及工艺原理讲解 有铅与无铅的区别：有铅的Sn63Pb37，ROHS：六种有害物质：Pb、Ge、 无铅焊锡的成份：目前市场常用的有：锡银铜的焊锡，Sn96.5%Ag3.0%Cu0.5%，焊接效果好，焊接强度 标准焊接作业时使用的线状焊锡被称为松香焊锡或线状焊锡。在焊锡中加入了助焊剂。这种助焊剂是由松香和少量的活性剂组成。焊接作业时温度的设定非常重要。焊接作业最适合的温度是在使用的焊接的熔点50度。烙铁头的设定温度，由于焊接部分的大小，无铅焊台的功率和性能，焊锡的种类和线型的不同，在上述温度的基础上还要增加100度为宜。有铅和无铅焊锡有铅焊锡：由锡（融点232度）和铅（

2、熔点327度）组成的合金。其 焊锡丝中由锡63和铅37组成的焊锡被称为共晶焊锡，这种焊锡的熔点是183度。    无铅焊锡：为适应欧盟环保要求提出的ROHS标准。焊锡由锡铜合金做成。其中铅含量为1000PPM 以下！锡的熔点根据其不同种类其熔点也有一定的差异。   无铅焊锡熔点温度范围SnCu系列 Sn0.75Cu 227；SnAg系列 Sn3.5Ag 221；SnAgCu系列 Sn3.5Ag0.75Cu；Sn3.0Ag0.7Cu；Sn3.0Ag0.5Cu 217219； 无铅焊锡及其问题  &

3、#160; 上锡能力差    无铅焊锡的焊锡扩散性差，扩散面积差不多是共晶焊锡的1/3。    熔点高    无铅焊锡的熔点比一般的Sn-Pb共晶焊锡高大约3444度，这样无铅焊台烙铁头的温度设定也要比较高。焊锡熔点（）焊接作业温度（）（焊锡熔点50）烙铁头温度（）（焊接作业温度100）    Sn-Pb共晶 183 233 333    Sn-0.75Cu 227 277 377    烙铁头的使用寿命变短

4、0;   烙铁头的氧化    在使用无铅焊锡时，有时会造成烙铁头表面黑色化，失去上锡能力而导致焊接作业中止。烙铁头温度设定在400度的时候；没有焊接作业，无铅焊台通电的状态长时间的放置；烙铁头不清洗等等时，氧化的情况比较容易出现。    无铅焊锡使用时的注意点   烙铁头的温度管理非常重要。有温度调节的无铅焊台，根据使用的焊锡,选择最合适的烙铁头温度设定非常重要。工作以前，用烙铁头测温计先测定烙铁头的温度很重要。    使用与厂家(例白光工具)配套的正宗烙铁头。假冒

5、烙铁头，孔径（放入发热芯）有大有小，套管的厚度也各有差异这些都造成无铅焊台的性能不能发挥，有时会造成无铅焊台故障的原因。使用热回复性等热性能好的无铅焊台。在使用无铅焊锡进行焊接作业时，由于对零件的耐热性，安全作业的考虑，烙铁头的设定温度一般希望在350度370度以下。助焊剂的作用是什么？ 助焊剂（flux）：在焊接工艺中能帮助和促进焊接过程，同时具有保护作用、阻止氧化反应的化学物质。助焊剂可分为固体、液体和气体。主要有“辅助热传导”、“去除氧化物”、“降低被焊接材质表面张力”、“去除被焊接材质表面油污、增大焊接面积”、“防止再氧化”等几个方面，在这几个方面中比较关键的作用有两个就是：“去除氧化

6、物”与“降低被焊接材质表面张力”。助焊剂的作用  助焊剂中的主要起作用成分是松香，松香在260摄氏度左右会被锡分解，因此锡槽温度不要太高   助焊剂是一种促进焊接的化学物质。在焊锡中，它是一种不可缺少的辅助材料，其作用极为重要。（1）溶解被焊母材表面的氧化膜  在大气中，被焊母材表面总是被氧化膜覆盖着，其厚度大约为2×10-92×10-8m。在焊接时，氧化膜必然会阻止焊料对母材的润湿，焊接就不能正常进行，因此必须在母材表面涂敷助焊剂，使母材表面的氧化物还原，从而达到消除氧化膜的目的。（2）防止被焊母材的再氧化  母材在焊接过

7、程中需要加热，高温时金属表面会加速氧化，因此液态助焊剂覆盖在母材和焊料的表面可防止它们氧化。（3）降低熔融焊料的表面张力  熔融焊料表面具有一定的张力，就像雨水落在荷叶上，由于液体的表面张力会立即聚结成圆珠状的水滴。熔融焊料的表面张力会阻止其向母材表面漫流，影响润湿的正常进行。当助焊剂覆盖在熔融焊料的表面时，可降低液态焊料的表面张力，使润湿性能明显得到提高。   （4）保护焊接母材表面的作用   被焊材料在焊接过程中已破坏了原本的表面保护层。好的助焊剂在焊完之后，并迅速恢复到保护焊材的作用。助焊剂的种类繁多，一般可分为无机系列、有机系列和树脂系

8、列。（1）无机系列助焊剂  无机系列助焊剂的化学作用强，助焊性能非常好，但腐蚀作用大，属于酸性焊剂。因为它溶解于水，故又称为水溶性助焊剂，它包括无机酸和无机盐2类。   含有无机酸的助焊剂的主要成分是盐酸、氢氟酸等，含有无机盐的助焊剂的主要成分是氯化锌、氯化铵等，它们使用后必须立即进行非常严格的清洗，因为任何残留在被焊件上的卤化物都会引起严重的腐蚀。这种助焊剂通常只用于非电子产品的焊接，在电子设备的装联中严禁使用这类无机系列的助焊剂。（2）有机系列助焊剂（OA）  有机系列助焊剂的助焊作用介于无机系列助焊剂和树脂系列助焊剂之间，它也属于酸性、水溶性焊剂。

9、含有有机酸的水溶性焊剂以乳酸、柠檬酸为基础，由于它的焊接残留物可以在被焊物上保留一段时间而无严重腐蚀，因此可以用在电子设备的装联中，但一般不用在SMT的焊膏中，因为它没有松香焊剂的粘稠性（起防止贴片元器件移动的作用）。（3）树脂系列助焊剂  在电子产品的焊接中使用比例最大的是树脂型助焊剂。由于它只能溶解于有机溶剂，故又称为有机溶剂助焊剂，其主要成分是松香。松香在固态时呈非活性，只有液态时才呈活性，其熔点为127活性可以持续到315。锡焊的最佳温度为240250，所以正处于松香的活性温度范围内，且它的焊接残留物不存在腐蚀问题，这些特性使松香为非腐蚀性焊剂而被广泛应用于电子设备的焊接中。

10、   为了不同的应用需要，松香助焊剂有液态、糊状和固态3种形态。固态的助焊剂适用于烙铁焊，液态和糊状的助焊剂分别适用于波峰焊。   在实际使用中发现，松香为单体时，化学活性较弱，对促进焊料的润湿往往不够充分，因此需要添加少量的活性剂，用以提高它的活性。松香系列焊剂根据有无添加活性剂和化学活性的强弱，被分为非活性化松香、弱活性化松香、活性化松香和超活性化松香4种，美国MIL标准中分别称为R、RMA、RA、RSA，而日本JIS标准则根据助焊剂的含氯量划分为AA（0.1wt%以下）、A（0.10.5wt%）、B（0.51.0wt%）3种等级。 

11、60; 非活性化松香（R）：它是由纯松香溶解在合适的溶剂（如异丙醇、乙醇等）中组成，其中没有活性剂，消除氧化膜的能力有限，所以要求被焊件具有非常好的可焊性。通常应用在一些使用中绝对不允许有腐蚀危险存在的电路中，如植入心脏的起搏器等。   弱活性化松香（RMA）：这类助焊剂中添加的活性剂有乳酸、柠檬酸、硬脂酸等有机酸以及盐基性有机化合物。添加这些弱活性剂后，能够促进润湿的进行，但母材上的残留物仍然不具有腐蚀性，除了具有高可靠性的航空、航天产品或细间距的表面安装产品需要清洗外，一般民用消费类产品（如收录机、电视机等）均不需设立清洗工序。在采用弱活性化松香时，对被焊件的可焊性也有

12、严格的要求。   活性化松香（RA）及超活性化松香（RSA）：在活性化松香助焊剂中，添加的强活性剂有盐酸苯胺、盐酸联氨等盐基性有机化合物，这种助焊剂的活性是明显提高了，但焊接后残留物中氯离子的腐蚀变成不可忽视的问题，所以，在电子产品的装联中一般很少应用。随着活性剂的改进，已开发了在焊接温度下能将残渣分解为非腐蚀性物质的活性剂，这些大多数是有机化化合物的衍生物。    波峰焊温度曲线图：1. 波峰焊参数设定：预热温度（设定值）:395链速: 1.35 m/min轨道角度: 6°焊锡温度: 265 (dual wave)喷助焊剂区 異丙醇

13、，其危害包括：1.影響並傷害中樞神經系統。2.傷害角膜、結膜及黏膜組織。3.其氣體會不同程度的刺激眼鼻及呼吸道，吸入過量可能造成昏迷。4.誤用或誤食將造成傷害或死亡。 5.視程度不同傷害皮膚。6.在體內形成毒素殘留。7.部份成分接觸火焰或高溫有燃燒之虞。洗板水：洗板水是一种清洗能力很强的溶剂型清洗剂,有效的除去PCB板上松香残余物、油污、污垢等，洗板水主要成份由氯化溶剂、缓冲剂、防蚀剂、抗氧剂、表面活性剂等组成，低毒，无爆炸危险，空气中最高容许浓度100PPM；种类有：无卤（醇类）环保洗板水，价格较高、有卤（含氯离子，三氯乙烯）腐蚀性强，有毒，清洗效果好，但对部分元件有腐蚀作用、酒精（清洗效果较差）。电子产品的清洗的方法有湿法清洗和干法清洗。干法清洗是指用高压气流、臭氧、激光、等离子体、紫外线等方法来清除工件表面。高压气流主要利用气体高速运动的动能来清除工件的污染物。臭氧是一种强氧化剂，利用臭氧对工件