助焊剂选择与使用

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。
助焊剂的主要性能指标
⑴ 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： ⑵ 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： ⑶ 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： ⑷ 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。

助焊剂的测试方法

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3.2 J—STD—004（IPC—TM—650 2.3.34A）方法 将约6克焊剂（放入已恒量的直径约为50㎜的扁形称量瓶中） 准确称量（M1），并精确至±0.001g后,放入85℃±5℃通 风烘干箱中干燥1h,然后取出,放到干燥器中冷至室温,称量, 反复干燥和称量,直至两次称量误差保持在±0.005g之内时 为恒量,此时试样质量为M2。 按下面公式计算焊剂的不挥发物含量。 不挥发物含量（%）=M2M1×100/ M1 该项目的测试一年进行一次（或在进行仲裁试验前）实验室 间比对试验，一般情况下则通过增加测试次数或重新校准分 析天平不来对测试结果进行核对，核对通常在对结果有疑问 或异议时进行。
⑶ 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。 ⑷ 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。
清洗与未清 洗
清洗或未清 洗
铜镜穿透性腐蚀 面积＞50% 可焊性 备 注
H1
不通过
不通过
＞2.0%
扩展面积：L1类型＞90.00mm2；Ｍ1类型＞100.00 mm2 其它项目无详细要求，仅需提供检测数据
JIS Z3283—86中规定的助焊剂的技术要求
序号 项目 技术要求
1 2
3
水萃取液电阻率（Ωcm） 卤素含量（以Cl计，wt%）
助焊剂的测试方法




6 卤化物含量 6.1 铬酸银试纸法 6.1.1 铬酸银试纸的设备 将2～5㎝宽的滤纸带浸入0.01铬酸钾溶液，然后取出自然 干燥，再浸入0.01 N硝酸银溶液中,最后用去离子水清洗.此时纸带出现均匀登 陆桔红一咖啡色.将纸带放在黑暗处干燥,再切成长20㎜×20 ㎜,放于棕色瓶中避光保存备用。 6.1.2 试验步骤 将一滴(约0.05ml)焊剂滴在一块干燥的铬酸银纸上保持 15s,将试纸浸入清洁的异丙醇中15s,以除去焊剂残留物,试纸 干燥10min后,用弱眼检查试纸颜色的变化。 注：铬酸银试纸受游离胺基、硫氢化物、氰化物的干扰。
助焊剂的主要性能指标


⑺ 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（JIS Z 3283—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。 ⑻ 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）。

助焊剂的成份
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。 ⑴ 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。




7 扩展率 7. 1 GB/JIS 方法 7. 1.1 试片的准备 从GB2040规定的二号铜板(牌号为T2)上切取 0.3mm×50mm×50mm平整试片五块,去油后用500#细砂纸 去氧化膜并用抛光膏抛光,再用无水乙醇清洗干净并充分干燥。 为便于用镊夹子持试片纸,将试片的一角向上折弯,操作中应 带手套接触试片。 将试片放在温度为150±2℃的烘箱中氧化1h,所有试片应 放在烘箱的同一高度上。试片从烘箱中取出后,放在密封的干 燥器中备用。 7.1.2 焊环的准备 将符后GB3131规定的标称直径为1.5mm、牌号为 HLSn60Pb39锡铅焊料的丝材绕在圆柱形芯轴上，再沿芯轴 方向将焊料切断，从芯轴上取下焊料环，整平。每个焊料环 的质量应为0.30±0.005g，共做10个。
J—STD—004中规定的焊剂的技术要求
焊剂 类型 铜镜试验 卤素含量（定性） 铬酸银试 验(CL,Br) L0 铜镜无穿透现象 L1 M0 M1 H0 铜镜穿透性腐蚀 面积＜50% 通过 通过 不通过 通过 通过 通过 不通过 通过 ＜0.5% 0.0% 轻微腐蚀 0.5~2.0% 0.0% 较重腐蚀 清洗 通过 含氟点测 试(F) 通过 0.0% 无腐蚀 卤素含量（定量） （CL,Br,F） 腐蚀试验 SIR必须大于 100MΩ的条 件

助焊剂的成份
⑵ 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%。

助焊剂的成份
用振动或搅拌的方法使焊剂试样充分混匀，各取 50ml试样分别于2支100ml 试管中，在条件①盖严，放入冷冻箱中冷却到 5±2℃；条件②打开试管盖，将试样放到无空气循 环的烘箱中，在45±2℃下；各保持60+5-0min。 分别在上述温度下观察和目测焊剂是否有结构上的 分层现象。
助焊剂的测试方法
助 焊 剂
选择与应用、检测、问题分析
孙云华 2016.03.10
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。
助焊剂（扩展率，%）
AA：≥1×105 A：≥5×104 ；B：/ AA：＜0.1；A:0.1～0.50, B: ＞05.～1.0
AA：≥75 A：≥80 ；B：≥85
4
5 6
干燥度
铜镜腐蚀性 绝缘电阻（Ω） （经40℃，95%RH96h）
焊渣表面应无粘性，表面的白垩粉（或白粉笔）应能容易除去
AA：应基本无变化 A：不应使铜膜有穿透腐蚀；B：/ AA：≥1×1012 ； A：≥1×1011 B：≥1×1010 其它项目的要求由供需双方议定

助焊剂的主要性能指标



⑸ 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。 ⑹ 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。
助焊剂的主要性能指标

⑼ 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 1010Ω ，而J-STD-004则要求SIR最低不能小于 108Ω，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。
助焊剂的测试方法
4 黏性和密度 在5℃条件下，将医用滴管插入焊剂中，依次将焊 剂吸至滴管的不同高度，目测焊剂是否能很迅速达 到这些高度。或用粘度计直接测量其粘度（Pa﹒s） 在温度为23±1℃下按密度计使用说明书要求测定 其密度或按GB610—88规定的方法进行测试。

助焊剂的测试方法



5 水萃取液电阻率 取五个100ml烧杯,清洗干净。再装入50ml去离子水。选 择合适的仪器电极，在水温为23±2℃条件下测得的电阻率 应不小于5×105Ω·㎝,并用去离子水洗过的表面皿盖好，以 免受到污染。 分别在三个烧杯中加入0.100±0.005ml焊剂试液，其余两 个烧杯作为空白，用来核对。同时加热五个烧杯至沸点，并 沸腾1min,冷却。将冷却的带盖烧杯放入温度为23±2℃的 恒温水槽内，使其达到热平衡。 用去离子水彻底清洗测试电极，然后浸入只装有焊剂试液 的烧杯内，测试电阻率，记录读数。 用去离子水彻底清洗测试电极，然后浸入只装有核对用去 离子水的烧杯内，测试电阻率，记录读数。 用上述相同方法依次对剩下的焊剂试液和核对用去离子水 进行测试，并记录读数。当核对用去离子水的电阻率小于 5×105Ω·㎝时，说明去离子水已被污染，试验应全部重做。