助焊剂对焊接的影响及常见的不良状况原因分析

助焊剂对焊接的影响及常见的不良状况原因分析：

助焊剂对焊接质量的影响很多，客户经常反映的由助焊剂引起的不良问题，主要有以下几个方面：

（一）、焊后线路板板面残留多、板子脏。

从助焊剂本身来讲，主要原因可能是助焊剂固含量高、不挥发物太多，而这些物质焊后残留在了板面上，从而造成板面残留多，另外从客户工艺及其他方面来分析有以下几个原因:

1.走板速度太快，造成焊接面预热不充分，助焊剂中本来可以挥发的物质未能充分挥发；

2.锡炉温度不够，在经过焊接高温的瞬间助焊剂中相关物质未能充分分解、挥发或升华；

3.锡炉中加了防氧化剂或防氧化油，焊接过程中这些物质沾到焊接面而造成的残留；

4.助焊剂涂敷的量太多，从而不能完全挥发；

5.线路板元件孔太大，在预热和焊接过程中使助焊剂上升到零件面造成残留；

6.有时虽然是使用免清洗助焊剂，但焊完之后仍然会有较明显残留，这可能是因为线路板焊接面本身有预涂松香（树脂）的保护层，这个保护层本来的分布是均匀的，所以在焊接前看不出来板面很脏，但经过焊接区时，这个均匀的涂层被破坏，从而造成板面很脏的状况出现；

7.线路板在设计时，预留过孔太少，造成助焊剂在经过预热及锡液时，造成助焊剂中易挥发物挥发不畅；8．在使用过程中，较长时间未添加稀释剂，造成助焊剂本身的固含量升高；

（二）、上锡效果不好，有焊点吃锡不饱满或部分焊点虚焊及连焊。出现这种状况的原因主要有以下几个方面：

1、助焊剂活性不够，不能充分去除焊盘或元件管脚的氧化物；

2、助焊剂的润湿性能不够，使锡液在焊接面及元件管脚不能完全浸润，造成上锡不好或连焊。

3、使用的是双波峰工艺，第一次过锡时助焊剂中的有效成分已完全分解，在过第二次波峰时助焊剂已起不到去除氧化及浸润的作用；

4、预热温度过高，使活化剂提前激发活性，待过锡波时已没活性，或活性已很弱，因此造成上锡不良；

5、发泡或喷雾不恰当，造成助焊剂的涂布量太少或涂布不均匀，使焊接面不能完全被活化或润湿；

6、焊接面部分位置未沾到助焊剂，造成不能上锡；

7、波峰不平或其他原因造成焊接面区域性没有沾锡。

8、部分焊盘或焊脚氧化特别严重，助焊剂本身的活性不足以去除其氧化膜。

9、线路板在波峰炉中走板方向不对，有较密的成排焊点与锡波方向垂直过锡，造成了连焊。（如图所示）图三,推荐的过板方向

10、锡含量不够，或铜等杂质元素超标，造成锡液熔点（液相线）升高，在同样的温度下流动性变差。

11、手浸锡时操作方法不当，如浸锡时间、浸锡方向把握不当等。

（三）、焊后有腐蚀现象造成元器件、焊盘发绿或焊点发黑。主要原因有以下几个方面：

1、助焊剂中活化物质的活性太强，在焊后未能充分分解，从而造成继续腐蚀。

2、预热不充分（预热温度低，或走板速度快）造成助焊剂残留多，活化物质残留太多。

3、助焊剂残留物或离子态残留本身不易腐蚀，而这些物质发生吸水现象以后所形成的物质会造成腐蚀现象。

4、用了需要清洗的活性极强的助焊剂，但是焊完后未清洗或未及时清洗。

（四）、焊后板面漏电（绝缘性能不好），主要原因有以下几个方面：

1、焊后助焊剂残留太多，而助焊剂本身的绝缘阻抗不够。

2、助焊剂焊后在板面上呈离子状残留，而这些离子残留吸水造成导电。

3、线路板设计不合理，布线太近，经过高温焊接或高压冲击后造成漏电现象。

4、线路板阻焊膜本身质量不好，经过高温焊接后绝缘阻抗能力下降，造成漏电现象。

（五）、焊接时飞溅，焊后板面有锡珠。造成这种状况的原因有以下几个方面：

1、助焊剂中的水份含量较大或超标，在经过预热时未能充分挥发；

2、助焊剂中有高沸点物质或不易挥发物，经预热时不能充分挥发；

3、预热温度偏低，助焊剂中溶剂部分未完全挥发；

4、走板速度太快未达到预热效果；

5、链条倾角过小，锡液与焊接面接触时中间有气泡，气泡爆裂后产生锡珠；

6、助焊剂涂布的量太大，多余助焊剂未能完全流走或未能完全挥发；

7、手浸锡时操作方法不当，线路板焊接面垂直浸入锡液，造成锡暴现象，有大量飞溅同时产生锡珠。（如下示意图所示）

图四,推荐的手浸锡方法

8、工作环境潮湿线路板过完预热区后，即刻吸湿造成板面湿度过大，以致过锡时产生飞溅及锡珠；

9、线路板焊接面的零件脚太密集，而过孔或贯穿孔设计不合理，造成焊接面与锡液间的排气不畅，从而引起飞溅及锡珠。

（六）、焊后线路板板面绿油（阻焊膜）起泡

1、线路板本身绿油质量不好，所能承受的温度极限值偏低，经过焊接高温时出现起泡等现象；

2、助焊剂中添加了能够破坏阻焊膜的一些添加剂；

3、在焊接时锡液温度或预热温度过高，超出了线路板阻焊膜所能承受的温度范围，造成绿油起泡。

4、在焊接过程中出现不良后，又重复进行焊接，焊接次数过多同样会造成线路板板面绿油起泡等不良状况的产生。

5、手浸锡操作时，线路板焊接面在锡液表面停留时间过长，一般时间在2-3秒左右，如果时间太长，同样会造成这种不良状况的出现。

七、如何选择适当的助焊剂：

这一部分主要写给软钎焊料的使用者，但作用软钎焊料生产厂家，如果我们能够了解客人的选择要求，那么在产品的推广过程中就会少走一些弯路，同时可以帮助客户做好助焊剂的选择工作。

针对使用者来讲，选择助焊剂并不是越贵越好，更不是知名厂家生产的就一定好，关键问题是“要选择适合自身产品特性及工艺特点的助焊剂”，根据多年推广助焊剂的经验，针对助焊剂的选择问题，总结了以下几

点经验供业内外人仕参考：

1、结合产品选择助焊剂。

自身产品的档次及产品本身的特点，是选择助焊剂时首先考虑的条件，高档次的产品如电脑主板、板卡等电脑周边产品及其他主机板或高精度产品，一般选择高档次免清洗助焊剂，也有少数客户用清洗型助焊剂焊后再进行清洗，有用溶剂清洗型也有用水清洗型助焊剂。

此类高档次产品，无论是选择免清洗助焊剂还是清洗型助焊剂，首先都要保证焊后的可靠性，因为在板材状况比较好时，一般助焊剂的上锡是没有太大问题的，而残留物或残留离子的存在，则是产品内在的最大隐患。我们建议此类产品选择高档免清洗助焊剂，此类焊剂活性适中，焊后残留极少，离子状况残留能控制在1.5μgNacl/cm2左右，大大加强了焊后产品的可靠性。

如果对免清洗焊剂不是很放心，也可以选择清洗型焊剂，焊后进行清洗这是目前在电子装联中最可靠的一种；如果需要选择清洗型焊剂，为推动环保事业，我们建议客户选择水清洗焊剂，此类焊剂焊接效果好，焊后易清洗，清洗后的高可靠性让客人更加放心。

中档次产品最好能够选择不含卤素的或含卤素很少的低固含量免清洗助焊剂，如高档电话机、CD机的主板等，选择此类焊剂，焊后板面光洁、残留较少，不含卤素或很少的卤素基本可保证焊后的电气性能，一般不会造成漏电或电信号干扰等问题。

较低档次的电子产品，一般来讲板材较差，多为单面裸铜板或预涂层板，如果选择高档免清洗无残留助焊剂，焊接效果可能较差，另外，可能会因为破坏了板面原有的涂层而造成泛白的现象产生。这种情况下我们建议选择活性较强的松香型助焊剂，虽然焊后板面残留较多，但是上锡效果及可靠性都能得到保证。

目前，在线材、变压器、线圈及小型片式（SMD）变压器等元件管脚镀锡时，多数客户选用免清洗助焊剂，在客户提出免清洗的要求后，我们多推荐免清洗无残留含松香型助焊剂，此类焊剂活性适中，上锡效果好，焊后无残留，不会对元件管脚造成再腐蚀，另外焊点光亮平滑，且有良好的润湿性，能达到大多数客户所希望的焊锡“爬升”的效果。

总而言之，结合产品选择助焊剂，就是要充分了解自身产品特点，包括产品的档次、线路板的情况、元件管脚的情况等几个方面进行综合考虑，然后选择适合自身产品的助焊剂。

2、结合自己客户的要求选择助焊剂。

多数厂商在选择焊剂时会提出客户的要求，特别是电子产品代工厂或OEM贴牌工厂，其客户在这方面的要求或考核更为严格，有些厂商自己生产起来达不到要求或有一定的难度，可是把这个产品外发至代工厂后，却提出同样的或更高条件的要求。常见的客户要求有以下几个方面：

（1）、焊点上锡饱满。这是90%以上的客人会提出来的要求，焊点要上锡饱满就必须选用活性适当、润湿性能较好的助焊剂。

（2）、板面无残留或泛白现象。面对客户这样的要求，多数厂商会选择免清洗助焊剂，如果确因板材问题造成焊后泛白，可选用焊后清洗的办法来解决。

（3）、焊点光亮。63/37锡条焊出来的焊点正常情况下都是比较光亮的，如果锡的含量偏低或杂质超标，相对来讲焊点就没有那么光亮了；一般的助焊剂不会对焊点造成消光的效果，除非是消光型助焊剂；松香型助焊剂比不含松香的助焊剂焊点相对要光亮些，如果在助焊剂中添加了使焊点光亮的成份，则焊后焊点会更加光亮。

（4）、无锡珠、连焊或虚焊、漏焊等不良状况。这些状况在电子焊接中是比较典型的不良，一般厂商会对此进行比较严格的检测与控制，学过品质管理的人都知道这样一句口号“好的产品是做出来的而不是检验出来的”，这句话告诉我们，如果能在焊接过程当中控制不良状况的产生，将比做好之后再修复要重要的多。要在生产中保证好的品质，正确选择助焊剂是重要的，因为我们在上面已经有过分析，这些不良的产生都有可能和助焊剂有关系。因此，选择活性适当、润湿性能较好的助焊剂，再加上良好的工艺做配合，是避免这些不良的基本因素。

（5）、无漏电等电性能不良。如果客户有这样的要求，就尽量不要选择活性很强的或卤素含量较高的助焊剂，如果板材状况不好必须用这样的焊剂，我们可以通过清洗的办法进行解决，如果因为清洗的成本或考

虑到环保要求，在产品及其他条件许可的情况下，选择水清洗助焊剂也是一个很好的办法。

以上主要以电子装联加工型企业为例进行的探讨，此类厂商的成品就是加工完成的线路板，而没有装成成品机，所以，这时客人能够直接对焊点进行检验；如果焊接完成后还要进行成品组装的厂商，其客人很少会打开机壳去检验焊接情况，而这个时候，我们厂商自己内部应该自觉地加强品质管控，焊接后的组装工序，可用客户以上的要求，来要求自已的上制程——焊接制程，因为我们都知道“下制程是上制程的客户”，只有时时刻刻、一点一滴不断加强，我们的产品品质才能够不断进步与提升。

3、根据设备及工艺状况选择助焊剂。

设备状况如何，决定了焊接工艺的状况，而工艺状况是选择助焊剂的关键环节；举个简单的例子，如果是喷雾的波峰炉选择松香型助焊剂，可能就是不合适的，因为较高的固态物在较短的时间内，就有可能堵塞喷雾器的喷嘴；如果是发泡的波峰焊选择了只能适有于喷雾的助焊剂，可能发泡效果就没有那么好了。根据设备及工艺状况选择助焊剂有以下几个方面：

（1）、手动锡炉。

手动锡炉在焊接时，助焊剂有发泡和不发泡两种情况，在大规模生产时很少有见到手动喷雾的情况。在不发泡时，可以选择的助焊剂范围较宽；有发泡工艺时，我们要选择发泡效果较好的助焊剂，无论是手动还是自动焊接，我们对发泡较好的标准都是一样的，第一：发出的泡要尽量细小，不要太大颗；第二：发出的泡沫要大小均匀；第三：发泡尽量要持久些。

因为手动锡炉没有预热过程，有些不含松香的免清洗无残留助焊剂，我们一般不向客户推荐，使用这样的助焊剂有造成锡珠及其他的不良产生可能；如果客户一定要坚持使用此类助焊剂，我们建议还是试用后再确定。

（2）、发泡波峰焊炉。

发泡波峰炉一定要选择发泡型助焊剂，目前除松香型焊剂发泡效果较好外，免清洗无残留及免清洗低残留助焊剂的发泡问题早已解决，至于发泡好坏的标准上面已经有了论述。

（3）、喷雾波峰焊炉。

喷雾波峰炉除松香含量较高的助焊剂外，可供选择的助焊剂种类较多，如果能够选择不含松香的免清洗助焊剂效果会更好。目前，有些免清洗助焊剂既可以发泡也可以喷雾，针对这样的工艺选择助焊剂将不会有太大问题。

（4）、双波峰焊炉。

双波峰焊炉主要用于生产贴片与插件混装的线路板，此时，线路板焊接面需要经过前后两个波峰；第一个波峰较高（也叫高波或乱流波），主要作用是焊接，使元件初步固定；第二个波峰相对较平（也叫平波或整流波），主要是对焊点进行整形。在这个过程中，经常碰到的问题是，助焊剂在经过第一个波峰时，其中的活化剂或润湿剂等都已经充分分解，因此在过第二波峰时，其实助焊剂已经起不到作用了，此时极易出现连焊、拉尖等不良状况。为了解决这种状况，我们建议客户使用固含量稍高，活化剂及润湿剂能够经受高温的助焊剂；同时助焊剂生产厂家为解决这样的问题，往往在助焊剂中添加复配的活化剂及润湿剂，以使助焊剂能够经受不同的温度段，在经过第一波的焊接后仍然能发挥其助焊的作用。

八、未来助焊剂的发展趋势：

未来助焊剂的发展趋势，用两个字来概括其中心思想就是——“环保”。免清洗助焊剂的发展其实也是环保的趋动，从焊后板面较多的松香残留，到焊后用溶剂清洗，然后再到免清洗就是一个日益环保的发展历程，水洗助焊剂只不过是发展到了溶剂清洗过程中的一个产物而已。

怎样才能更环保？怎样才能符合更高标准的环保要求？使用无铅焊料只是焊接过程中焊料的环保，助焊剂同样也需要环保，助焊剂未来的发展，其环保意义的概念有以下三个方面：

第一：助焊剂本身是环保的。包括它的溶剂及其他添加剂都不应该对人体及其使用环境造成污染与影响；第二：助焊剂焊后在焊接面的残留是环保的。前文已有论述，无论任何助焊剂，完全没有残留是不可能的，在这种情况下，尽量把残留量降低；同时残留物质最好是稳定的、对板面及环境无影响的物质。

第三：助焊剂在焊接过程中所分解出的烟雾或其他物质不能破坏大气与水，对环境的影响尽量小，对人体不能有太大的刺激与影响。

未来助焊剂发展的趋势是越来越环保，这是我们每个软钎焊料生产厂家及研发人员的心愿！也是我们每年投入大量人力、物力不断研发“免清洗助焊剂”、“水基助焊剂”、“无铅助焊剂”等环保新产品的始动力！！衷心期望我们的努力能得到业内外人仕的大力支持，让我们携手并进，共同迈向一个绿色的环保时代！！

本文针对软针焊行业助焊剂作用、原理、组分、性能等多个方面，做了一次全分析，其实这篇文章开始动笔是在两年前了，但一直未能全部写完，一方面是怕自己知识浅薄，草草写来不尽正确或写不全面；另一方面是工作一直较忙，近来辗转从广东来到江苏，工作之余稍有空闲，将两年前的东西拿出来重新整理，然后才有了这篇东西。因本人知识局限，本文中可能有常识性或观点性的错误，请业内外专家学者多多批评指正，不吝赐教！另在本文写作过程中，承蒙天津市瑞星高新技术发展公司高级工程师张建辉先生的大力支持与关照，在此深表感谢！