金屬同空(kōng)氣接觸以後，表面(mian)就會生成一層氧(yang)化膜。溫✍️度越高，氧(yǎng)化越厲害。這層氧(yǎng)化膜會阻止液态(tài)
焊錫對金屬的(de)浸潤作用，好像玻(bō)璃粘上油就會使(shǐ)❤️水🏃♀️不能潤濕一樣(yàng)。助焊劑就是用于(yú)清除氧化膜，保
證焊錫浸潤的一(yi)種化學劑。 FLUX這個字(zì)是來自拉丁文，是(shi)⛷️“流✏️動”的意✂️思
助焊劑的作用(yòng)：
1.除氧化膜。其實(shí)質是助焊劑中的(de)酸類同氧化物發(fā)生✌️還原反應，從而(er)除去氧化膜。反應(ying)後的生成物
變(biàn)成懸浮的渣，漂浮(fu)在焊料表面。
2.防(fáng)止氧化。液态的焊(han)錫和加熱的焊件(jiàn)金屬都容易與空(kong)💃氣中的氧接觸而(er)氧化。助焊劑溶化(hua)後，形成
漂浮在(zài)焊料表面的隔離(li)層，防止了焊接面(mian)的氧化。
3.減小表(biao)面張力。增加焊錫(xī)的流動性，有助于(yu)焊錫的潤濕🚶♀️。
4.使(shi)焊點美觀。
對(dui)助焊劑的要求：
1. 熔點應低于焊料(liào)。
2. 表面張力，粘度(dù)，比重小于焊料。
3. 殘渣容易清除或(huo)者不需去除。
4. 不(bú)能腐蝕母材
5. 不(bu)産生有害氣體和(hé)刺激性味道。
助焊劑的最主(zhu)要的任務是除去(qu)金屬氧化物。助焊(han)劑反應的最通常(cháng)的類型是酸基反(fan)應。
在
助焊劑和(hé)金屬氧化物之間(jiān)的反應可由下面(miàn)簡單🏃🏻的方程式舉(ju)☂️例說明
1.
１．酸基反應
助(zhù)焊劑的主要批标(biāo)：外觀，物理穩定性(xing)，比重，固态含量，可(ke)焊性，鹵素含量，水(shui)萃取液電阻率，銅(tong)鏡腐蝕性，
表面絕緣電阻(zǔ)，酸值。
1
。外觀：助焊劑外(wai)觀首先必須均勻(yún)，液态焊劑還需要(yào)透明（水基松💰香助(zhu)焊劑則是乳狀的(de)）。
2
。物理穩定(dìng)性：通常要求在一(yī)定的溫度環境（一(yi)般
5-45
º
C
）下，産品(pin)無分層現象。
3
。比重：這是工藝(yì)選擇與控制參數(shu)。
4
。固态含量(liàng)（不揮發物含量）：是(shì)焊劑中的非溶劑(ji)部分🙇🏻，它與焊接後(hòu)的殘留量有一定(dìng)的對應關系，但并(bing)非唯一
。
5
。擴散
性：指标非常(cháng)關鍵，它表示助焊(hàn)效果，以擴展率來(lai)表示，爲了保證良(liang)好的焊接，一般控(kong)制在
80-92
之間。
6
。鹵(lǔ)素含量：這是以離(lí)子氯的含量來表(biǎo)示離子性的氯，溴(xiu)，碘的🔞總和。
7
。
水萃取(qǔ)液電阻率：該指标(biao)反映的是焊劑中(zhong)的導電離子的含(hán)量水平，阻值越低(di)離子含量越多，随(suí)着助焊劑向低
固
含免清方(fāng)向發展，因此最新(xīn)的
ANSI/J-STD-004
标準已經放棄該(gāi)指标。
8
。腐蝕(shi)性：助焊劑由于其(qí)可焊性的要求，必(bi)然會給
PCB
或焊點帶來(lai)一定的腐蝕性，爲(wèi)了衡量腐蝕性的(de)大小，
銅(tóng)
鏡
腐蝕測(ce)試是溶液的腐蝕(shí)性大小，銅闆腐蝕(shí)測試反映😄的是焊(hàn)後殘留物的腐蝕(shí)性大小，其環境測(cè)試時間爲
10
天。
9
。表面絕緣阻(zǔ)抗：
按
GB
或
JIS-3197
标準(zhǔn)的要求
SIR
值最低不能(néng)小于
10
10
Ω
，而
J-STD-004
則要求
SIR
值最低不
能
小
于
10
8
Ω
，由于試驗方(fang)法不同，這兩個要(yao)求的數值間沒有(yǒu)可比性。
10.
酸(suan)值：
稱取(qǔ)
2-5g
樣(yang)品（精确到
0.001g
）于
250ml
錐形瓶中(zhong)，加入
25ml
異丙醇，滴數滴(di)酚酞指示劑于錐(zhui)形瓶中，
用
KOH-
乙醇标液進行滴(di)定，直至淡紫色終(zhōng)點（保持
15
秒鍾不消失(shī)）。
在配方(fang)考慮，助焊劑可用(yòng)以下這順序來分(fèn)類：媒介種類，有😍沒(méi)有松香、可靠性。
媒介或溶劑是把(ba)助焊劑活性成份(fen)保持在液态狀況(kuàng)，它🌈主要是醇類或(huò)水。
醇基(jī)助焊劑的優點是(shi)較容易溶解焊劑(jì)成份，低表面✉️張力(li)有助提高濕潤性(xing)，容易在預熱階段(duàn)蒸發變幹
。但也有易燃及(jí)大量容易揮發有(you)機化合物
(VOC)
放出的問(wen)題。相反地，水基焊(hàn)劑沒有易燃及釋(shi)放大
量(liàng)
VOC
的(de)問題，但水的溶解(jie)度較低，高表面張(zhāng)力及在預熱過程(cheng)中較難揮發。再者(zhě)，焊後殘留較易
吸水，以緻(zhi)産生可靠性問題(tí)。
含有松香(xiāng)
(
或(huò)變性樹脂
)
它是适用(yòng)于醇基及水基助(zhù)焊劑。在配方中加(jiā)進松香能決定焊(han)劑殘留有關電
性化學及(ji)外觀兩方面的特(tè)質。
松香(xiāng)可容許助焊劑具(ju)有較高活性，因爲(wei)它能密封在殘留(liú)中遺留的離子物(wù)料如氯、溴化合物(wù)、或未反🔞
應的酸（會造成可(ke)靠性問題的物料(liào)）。因松香是一種🔞混(hun)合✔️了不同長鏈狀(zhuàng)高分子量的酸性(xìng)物質，可跟
金屬氧化物作(zuò)出反應從而作爲(wèi)達到焊接溫度時(shí)的活化👈劑。它是與(yǔ)其它活性物料在(zài)助焊劑制造時一(yī)起
溶解(jiě)在媒介溶劑中。當(dāng)在焊接過程中加(jia)熱時，松香有📐助熱(re)穏定的功能。當冷(lěng)卻時，它固化後會(huì)變成
抗(kàng)濕性的保護層來(lái)密封在焊接過程(cheng)中沒有揮發掉的(de)離子化活性成份(fèn)。這密封能力使研(yán)發者能制造較
高活性的(de)焊劑使生産良率(lǜ)提高并維持焊後(hòu)的可靠🔞性。對于使(shi)用低成本，紙基闆(pan)材（容易吸進助焊(hàn)劑
）來說(shuō)，松香基助焊劑更(gèng)适合使用。
松香(xiang)型助焊劑最大的(de)共同問題是在闆(pǎn)上遺留焊⛹🏻♀️劑殘留(liu)的物理外觀狀況(kuang)，
不良的(de)針測結果可能是(shi)由于
在(zài)闆上有太多助焊(han)劑殘留的原故。沒(mei)有松香的助焊✏️劑(ji)産生極🔞少的殘留(liú)，可達極佳的外觀(guan)和改善針🈚測
的可測性，但(dan)需要在塗附過程(cheng)中有極佳的制程(cheng)控制。當焊劑附在(zai)的地方不能給予(yǔ)完全活化，例如過(guo)
份噴霧(wu)至
PWB
闆面的焊盤上，不(bú)足夠被處理的高(gao)活殘留會導緻在(zai)💋使用環境中潛有(you)可靠性問題。當
選擇沒有(you)松香型助焊劑時(shi)，闆材也需要考慮(lǜ)。通常這類❓焊💁劑是(shi)不建議用于易于(yú)滲透的紙基産品(pin)上⭕。
助焊劑殘留的(de)電性化學活性決(jué)定是否水洗或免(mian)洗。
助焊(hàn)劑被定爲
“
水洗
”
是較腐(fǔ)蝕的，在焊後必需(xū)經清洗去除殘留(liú)。很多水💞洗助焊🐅劑(jì)💁含有鹵素及強力(li)有
機酸(suān)。這些活化劑在室(shì)溫中仍是高活性(xing)及不能完全在🔞焊(hàn)接過程中去除。
如果它們(men)在焊後遺留在闆(pan)上
，會不(bú)斷與金屬發生反(fǎn)應，造成電路失效(xiào)。
助焊劑(ji)研發者在免洗焊(han)劑材料的選擇較(jiao)爲受限制🌂，不像水(shuǐ)洗的可選較強，有(you)效的活化成份。水(shuǐ)洗助
焊(han)劑明顯的缺點是(shì)增加成本去清洗(xǐ)，并且如清洗得不(bú)完全，可靠性問題(ti)會産生。
免洗助焊劑減少(shǎo)制程步驟而降低(di)成本，其活性則受(shou)焊☀️後可靠性要求(qiu)所限制。它們必須(xū)設計至可以在
波峰焊接(jie)制程中完全活化(hua)，使其殘留變得符(fu)合電✌️氣要求🐇。由于(yu)它被設計爲在焊(han)接過程中完全活(huó)化，
過程(cheng)太短會不能使殘(can)留變得低活性，但(dàn)太長則在接👄觸波(bō)烽🔅前耗損太多活(huó)化劑，造成不良焊(hàn)點。相對
水洗産品，免洗助(zhù)焊劑需的活性不(bu)能太強，所以其制(zhi)💋程窗口會變窄。
美國環保局
(EPA)
提供測(ce)試
VOC
含量的方法。符合(he)
VOC Free
的(de)标準是産品含
VOC
量少(shǎo)于
1%
。雖
然沒(mei)有全球統一的低(dī)
VOC
含(hán)量标準，一般認爲(wei)是少于
5%
。
第二級别
–
專用服務類電子(zǐ)産品
包(bāo)括通訊設備，複雜(zá)的工商業設備和(hé)高性能，長壽命測(ce)量儀器等。這類設(she)備希望能
“
不中(zhong)斷
”
工
作，但這又不一定(ding)必須要達到的條(tiáo)件。在通常使用環(huan)境下，這類設備不(bú)應該發生故障。
第二級别(bie)産品例子：信息技(ji)術
/
通訊設備
這類組裝是最(zui)複雜的。大部份的(de)生産線是雙面表(biao)面貼🈚裝先✨回❤️流後(hou)波峰焊或是先回(hui)流，貼片膠和
最後波峰焊(han)。在這兩種技術，組(zu)裝闆是經過兩次(cì)受熱然後才波峰(fēng)焊。通常這些組裝(zhuāng)是布滿大量零
件，熱量密(mi)度大，零件高度大(da)和多層闆。前面受(shou)熱次🌂數及在🐉熱量(liang)密度大的組裝時(shí)會引緻焊盆的氧(yang)化
而挑(tiāo)戰助焊劑的能力(li)，殘留物的外觀也(yě)會考慮，低🌐殘留物(wù)成爲😍必要的要求(qiú)。
受熱的(de)次數，高複雜性，和(hé)低殘留物的要求(qiú)要求助焊劑要有(yǒu)✂️一定的活性，低固(gù)含量及不同熱容(róng)量元
件(jian)的影響。助焊劑可(ke)以是水性或醇基(jī)的。
水性(xìng)的在某些受
VOC
排放管(guǎn)制地區是首選。但(dàn)因爲會要多些熱(rè)能才能将❤️水揮發(fā)通常都對預熱比(bi)較
敏感(gan)。波峰焊可以組合(hé)多段預熱器（最好(hao)加入頂部預😄熱器(qì)）。有一或多段對流(liú)預熱器是最有效(xiao)的。
醇類(lèi)助焊劑是比較不(bu)受波峰焊機的組(zǔ)合影響，可以不使(shǐ)用對流預熱。低殘(cán)留物和經常針測(cè)常會選用
無松香的助焊(hàn)劑，最常用的助焊(han)劑在低固含，無松(sōng)香和活性💋強一些(xiē)的。選用類别
ROL0
，
ROL1,
ROM0
，
ORL0
及
ORM0
。對
FR4
組裝，
ORM0
類的(de)助焊劑是可以接(jie)受的。如果使用紙(zhǐ)闆，
這是(shi)有
可靠(kao)性的隐憂。
第三級别
–
高性能電子産(chan)品
包括(kuò)持續運行或嚴格(ge)按指令運行的設(she)備和産品。這類💜産(chǎn)品在🌐使用不能出(chu)現中斷，例如救生(sheng)設備或飛
行控制系統。符(fú)合該級别要求的(de)組件産品适用于(yu)高保證要求，高服(fu)務要求，或者最終(zhong)産品使用環境
條件異常(chang)苛刻。
第三級别(bie)産品的例子：汽車(chē)電子
在(zài)組裝考慮方面，汽(qi)車電子是屬于中(zhong)等複雜性的産品(pǐn)。設計的重要考慮(lü)是電性及機械性(xìng)的可靠度。
相對很多二級(ji)産品，
PCB
的面積較小，層(ceng)數較少〈少于
8
〉─較低的(de)連接密度。
PCB
主要是用(yong)有
鍍穿(chuān)孔的
FR4
環氧基樹脂玻(bo)璃纖維型的。這類(lei)别的主要要求是(shì)在相對高✨壓及苛(kē)刻環境狀況下能(neng)保
證電(dian)性化學的可靠性(xing)，并且在制程中達(dá)到穩定焊接👉效果(guǒ)及高良率，這可靠(kao)性要求其助焊劑(jì)需要具有
松香及不含鹵(lǔ)素。松香提供焊接(jiē)穩定的高良率及(ji)長🍉期的可✏️靠性，沒(mei)有鹵素更可使殘(can)留的可靠性得以(yǐ)
改善。雖(suī)然可使用水基助(zhu)焊劑，但醇基更常(chang)用。因爲醇基焊🔱劑(ji)是對預熱更兼容(rong)及其良好的濕潤(rùn)性有
助(zhù)填孔。對于無鉛汽(qi)車組裝産品，最合(he)理的選擇是醇基(ji)，具松香，無鹵素的(de)助焊劑─分類爲
ROL0
，
ROM0
，
REL0
或
REM0
。
無鉛焊接的特點(dian)
因此
PCB
的運(yun)動速度（
V
0
V
1
）愈(yù)大，被攜帶的銲料(liào)愈多，拉
尖和橋連也就愈(yu)嚴重。因此，放慢
PCB
的運(yun)動速度（
V
0
）或者加(jiā)快流體逆向流動(dong)的速度（
V
1
），就
可以壓縮附(fù)面層的厚度，因而(er)有力的抑制了附(fu)面層内的旋渦🈲運(yun)動。粘附在
PCB
壁面上的(de)随
PCB
一道
運(yun)動的多餘焊料被(bei)大量抑制了，也就(jiù)有效的抑制了拉(lā)尖和橋連的發生(sheng)幾率。
對于
P- P
斷面的(de)情況就與
O-O
斷面有所(suo)不同。由于此時
PCB
的運(yun)動方向（
V
0
）與流體(ti)順向流速方向
（
V
2
）是相同(tong)的，故不存在附面(miàn)層的問題，也就不(bu)存在銲料回🏃🏻♂️流所(suǒ)形成的旋渦運動(dong)。調節流體順向
流速（
V
2
）的(de)大小，就可以在
PCB
與波(bō)峰脫離處獲得最(zui)佳的脫離條件。
焊料波速對(dui)波峰焊接效果的(de)影響
當(dāng)
PCB
進(jin)入波峰工作區間(jiān)時，由于
PCB
的運動方向(xiàng)與銲料流動方向(xiàng)是相反的，所以在(zài)貼近
PCB
的下
表面存在着一個(ge)附面層。附面層的(de)厚度是與
PCB
的夾送速(sù)度和逆
PCB
運動方向的(de)流體流速的大小(xiǎo)有
關系(xi)。
例如當(dang)
PCB
的(de)速度一定時增大(da)逆向的流體流動(dong)速度，那麽附面層(ceng)的厚度就将變薄(báo)，從而渦流現象将(jiāng)
明顯減(jiǎn)弱。焊料流體對
PCB
的逆(nì)向擦洗作用将明(ming)顯增強，顯然就不(bu)容易産生拉🏃♂️尖和(he)橋連現象，但很
可能将形(xíng)成焊點的正常輪(lún)廓所需要的焊料(liào)量也💃被過量的擦(ca)💁洗掉了，因而造成(chéng)焊點吃錫不夠、幹(gàn)癟🌈、
輪廓(kuò)不對稱等缺陷。反(fan)之流體速度太低(di)，擦洗作用減少，焊(hàn)點📐豐滿了，但産生(shēng)拉尖和橋連的概(gài)率也
增(zeng)大了。因此對某一(yi)特定的
PCB
及其速度都(dou)對應着一個最佳(jia)的流體速度。
銲(hàn)料波峰的類型及(jí)其特點
目前在(zài)工業生産中運行(háng)的波峰焊接設備(bei)多種多樣，從銲料(liao)💘波峰形狀的類型(xing)來看，這些裝置大(da)緻可分
成兩類。即：
（
1
）
單(dān)向波峰式
這種(zhǒng)噴嘴波峰銲料從(cóng)一個方向流出的(de)結構，在早期的設(shè)備㊙️上比較多見。現(xian)在，除空心波以外(wài)，其它
單(dān)向波形在較新的(de)機器上，已不多見(jian)了。
（
2
）
雙向波峰(feng)式
這種雙(shuāng)向波峰系統的特(tè)性是從噴嘴内出(chu)來的銲料到☀️達噴(pēn)嘴🤟頂部後，同時向(xiàng)前、後兩個方向流(liu)動，
如圖(tú)所示。根據應用的(de)需要，這種分流可(kě)以是對稱的也♋可(ke)以是不對稱，甚至(zhi)在沿傳送的後方(fang)向增加
了延伸器，以使波(bō)峰在
PCB
拖動方向上變(bian)寬變平以減少脫(tuō)離角。
