金屬同空(kong)氣接觸以後，表面(miàn)就會生成一層氧(yǎng)化膜。溫度越高，氧(yang)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(bo)璃粘上油就會使(shǐ)水不👣能潤㊙️濕一樣(yang)。助焊劑就是用于(yu)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(yong)：
1.除氧化膜。其實(shí)質是助焊劑中的(de)酸類同氧化物發(fa)生還原反應‼️，從而(ér)除去氧化膜。反應(yīng)後的生成物
變(biàn)成懸浮的渣，漂浮(fú)在焊料表面。
2.防(fáng)止氧化。液态的焊(hàn)錫和加熱的焊件(jiàn)金屬都容易🔞與空(kōng)🚶氣中的氧接觸而(ér)氧化。助焊劑溶化(hua)後，形成
漂浮在(zai)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(yú)焊錫的潤濕。
4.使(shi)焊點美觀。
對(duì)助焊劑的要求：
1. 熔點應低于焊料(liao)。
2. 表面張力，粘度(dù)，比重小于焊料。
3. 殘渣容易清除或(huò)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(zhù)焊劑的主要批标(biāo)：外觀，物理穩定性(xing)，比重，固态含量，可(kě)焊性，鹵素含量，水(shui)萃取液電阻率，銅(tóng)鏡腐蝕性🔆，
表面絕緣電阻(zu)，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(ding)性：通常要求在一(yī)定的溫度環境（一(yī)般
5-45
º
C
）下，産品(pǐn)無分層現象。
3
。比重：這是工藝(yi)選擇與控制參數(shu)。
4
。固态含量(liàng)（不揮發物含量）：是(shi)焊劑中的非溶劑(jì)部分，它與焊接後(hou)的殘留量有一定(ding)的對應關系，但并(bìng)非唯一⭐
。
5
。擴散
性：指标非常(chang)關鍵，它表示助焊(hàn)效果，以擴展率來(lái)表示🚶♀️，爲了保證良(liang)好的焊接，一般控(kong)制在
80-92
之間。
6
。鹵(lu)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(biāo)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(sui)着助焊劑向低
固
含免清方(fāng)向發展，因此最新(xin)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(qi)可焊性的要求，必(bì)然會給
PCB
或焊點帶來(lái)一定的腐蝕性，爲(wei)了衡量腐蝕性的(de)大小，
銅(tóng)
鏡
腐蝕測(cè)試是溶液的腐蝕(shi)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(zu)抗：
按
GB
或
JIS-3197
标準(zhun)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(fāng)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(dī)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(shi)）。
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(mei)🔞有松香、可靠性。
媒介或溶劑是把(ba)助焊劑活性成份(fèn)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(ji)成份，低表面張力(lì)✏️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(ji)大量容易揮發有(you)機化合物
(VOC)
放出的問(wèn)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(zhì)産生可靠性問題(tí)。
含有松香(xiāng)
(
或(huo)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(hàn)💃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(wèi)它能密封在殘留(liu)🤟中遺留的離子物(wù)料如氯、溴化合物(wu)、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(hùn)合了不🌈同⛹🏻♀️長鏈狀(zhuàng)高分子量的酸性(xing)物質，可跟
金屬氧化物作(zuò)出反應從而作爲(wei)達到焊接溫度時(shi)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(jie)在媒介溶劑中。當(dang)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(kang)濕性的保護層來(lai)密封在焊接過程(chéng)中沒有揮發掉的(de)離子化活性成份(fen)。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(lü)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(xiāng)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(hàn)劑殘留的原故。沒(mei)有松香的助焊劑(jì)産生極少的殘留(liu)，可達極佳的外觀(guan)和改善針測
的可測性，但(dàn)需要在塗附過程(cheng)中有極佳的制程(chéng)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(wù)至
PWB
闆面的焊盤上，不(bú)足夠被處理的高(gāo)活殘留會導緻在(zai)使用🈲環境中潛有(yǒu)可靠性問題。當
選擇沒有(yǒu)松香型助焊劑時(shi)，闆材也需要考慮(lü)。通常這類焊🔞劑是(shì)♋不建議用于易于(yu)滲透的紙基産品(pǐn)上。
助焊劑殘留的(de)電性化學活性決(jue)定是否水洗或免(mian)洗。
助焊(han)劑被定爲
“
水洗
”
是較腐(fǔ)蝕的，在焊後必需(xu)經清洗去除殘留(liu)。很多水洗助焊劑(jì)📧含有鹵素及強力(lì)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(bu)斷與金屬發生反(fan)應，造成電路失效(xiao)。
助焊劑(ji)研發者在免洗焊(hàn)劑材料的選擇較(jiao)爲受限制，不像📱水(shui)洗的可選較強，有(yǒu)效的活化成份。水(shuǐ)洗助㊙️
焊(hàn)劑明顯的缺點是(shi)增加成本去清洗(xi)，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(shòu)焊⛷️後可🈲靠性要求(qiú)所限制。它們必須(xu)設計至可以在
波峰焊接(jie)制程中完全活化(huà)，使其殘留變得符(fú)合電❤️氣要♻️求。由于(yú)它被設計爲在焊(hàn)接過程中完全活(huo)化，
過程(cheng)太短會不能使殘(cán)留變得低活性，但(dàn)太長則在接觸波(bō)烽前耗損太多活(huo)化劑，造成不良焊(hàn)點。相對
水洗産品，免洗助(zhu)焊劑需的活性不(bu)能太強，所以其📱制(zhì)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(hé)
VOC Free
的(de)标準是産品含
VOC
量少(shao)于
1%
。雖
然沒(mei)有全球統一的低(di)
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(bao)括通訊設備，複雜(zá)的工商業設備和(he)高性能，長壽命測(cè)量⭕儀器💃等。這類設(she)備希望能
“
不中(zhōng)斷
”
工
作，但這又不一定(dìng)必須要達到的條(tiao)件。在通常使用環(huán)境下✂️，這類設備不(bu)應該發生故障。
第二級别(bié)産品例子：信息技(jì)術
/
通訊設備
這類組裝是最(zuì)複雜的。大部份的(de)生産線是雙面表(biao)💔面貼裝先🛀回流後(hòu)波峰焊或是先回(hui)流，貼片膠和
最後波峰焊(hàn)。在這兩種技術，組(zu)裝闆是經過兩次(cì)受熱然後才㊙️波峰(feng)焊。通常這些組裝(zhuang)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(shòu)熱次數及在熱量(liàng)密度大的組裝時(shí)會引緻焊盆的氧(yang)化
而挑(tiao)戰助焊劑的能力(lì)，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(he)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(jiàn)的影響。助焊劑可(kě)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(dan)因爲會要多些熱(re)能才能将水🌈揮發(fa)通✨常都對預熱比(bi)較
敏感(gǎn)。波峰焊可以組合(hé)多段預熱器（最好(hǎo)加入頂部預熱器(qì)）。有一或多段對流(liu)預熱器是最有效(xiao)的。
醇類(lei)助焊劑是比較不(bú)受波峰焊機的組(zu)合影響，可以💃不使(shi)用對流預熱。低殘(can)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(hàn)劑在低固含，無松(song)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(jiē)受的。如果使用紙(zhǐ)闆，
這是(shì)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(gé)按指令運行的設(shè)備和産品。這類産(chan)品在使用不能出(chū)現中斷，例如救生(shēng)設備或飛
行控制系統。符(fu)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(cháng)苛刻。
第三級别(bié)産品的例子：汽車(chē)電子
在(zai)組裝考慮方面，汽(qì)車電子是屬于中(zhōng)等複雜性的✍️産品(pǐn)🧡。設計的👌重要考慮(lǜ)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(yòng)有
鍍穿(chuan)孔的
FR4
環氧基樹脂玻(bō)璃纖維型的。這類(lèi)别的主要要求是(shì)在相對高壓及苛(ke)刻環境狀況下能(néng)保
證電(diàn)性化學的可靠性(xing)，并且在制程中達(da)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(jí)長期的可靠性，沒(mei)有鹵素更可使殘(cán)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(róng)及其良好的濕潤(run)性有
助(zhu)填孔。對于無鉛汽(qì)車組裝産品，最合(hé)理的選擇是醇基(jī)🌈，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)
當
PCB
以
V
0
=V
X
沿前(qián)頭所示方向運動(dòng)時，此時
O-O
和
P-P
斷面的流體(tǐ)速度的分布就出(chu)現了變化。
粘性流體質點(dian)在壁面切線方向(xiang)的切向速度
VC
等于剛(gang)壁上相應點的切(qie)向速度
V0
，即：
V
C
= V
0
即貼近界壁的(de)流體質點和界壁(bì)上相應點具有相(xiàng)同的速度。在
O-O
斷面上(shàng)，流體速度零點将(jiāng)不再出現
界壁上，而是偏(piān)向流體内側的
A-A
面上(shang)，管道内的最大速(sù)度線也将由
N-N
移到
N
′
-N
′面上。我(wo)們
把速(sù)度零線與
PCB
下側面之(zhi)間的流體層稱爲(wèi)
附面層(ceng)
。此時在(zài)附面層内存在旋(xuan)渦運動。在此層内(nei)，沿
PCB
表面的切線方向(xiàng)速度變化很大。因(yin)而在
PCB
表面法線方向(xiàng)上的速度梯度很(hen)大，它将加劇粘性(xìng)流
體質(zhi)點粘附在剛壁上(shàng)。根據次現象波峰(feng)焊接中
PCB
與液态銲料(liao)作相對運動時，就(jiu)必然要攜帶爲數(shù)不🆚
少的(de)被粘附在基體金(jīn)屬表面的液态銲(han)料一道前進，這正(zhèng)好構成了拉尖和(hé)橋連的必然條件(jian)。
因此
PCB
的運(yùn)動速度（
V
0
V
1
）愈(yù)大，被攜帶的銲料(liao)愈多，拉
尖和橋連也就愈(yù)嚴重。因此，放慢
PCB
的運(yùn)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(fù)面♊層内的旋🌈渦運(yùn)動。粘附在
PCB
壁面上的(de)随
PCB
一道
運(yun)動的多餘焊料被(bèi)大量抑制了，也就(jiù)有效的抑制了拉(lā)尖和🏒橋連的發生(shēng)幾率。
對于
P- P
斷面的(de)情況就與
O-O
斷面有所(suǒ)不同。由于此時
PCB
的運(yùn)動方向（
V
0
）與流體(tǐ)順向流速方向
（
V
2
）是相同(tóng)的，故不存在附面(mian)層的問題，也就不(bu)存在銲料回流所(suǒ)🤞形成的旋渦運動(dòng)。調節流體順向
流速（
V
2
）的(de)大小，就可以在
PCB
與波(bo)峰脫離處獲得最(zuì)佳的脫離條件。
焊料波速對(dui)波峰焊接效果的(de)影響
當(dang)
PCB
進(jin)入波峰工作區間(jiān)時，由于
PCB
的運動方向(xiang)與銲料流動方向(xiàng)是相反的，所以在(zai)貼近
PCB
的下
表面存在着一個(gè)附面層。附面層的(de)厚度是與
PCB
的夾送速(su)度和逆
PCB
運動方向的(de)流體流速的大小(xiao)有
關系(xi)。
例如當(dāng)
PCB
的(de)速度一定時增大(dà)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(ni)向擦洗作用将明(míng)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(xing)成焊點的正常輪(lun)廓所需要的焊料(liao)量也被過量的擦(cā)洗掉了，因而造成(chéng)焊點吃錫不夠、幹(gan)癟、
輪廓(kuò)不對稱等缺陷。反(fǎn)之流體速度太低(dī)，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(yī)特定的
PCB
及其速度都(dōu)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(zai)工業生産中運行(hang)的波峰焊接設備(bei)多種多樣，從銲料(liào)👣波峰形狀的類型(xíng)來看，這些裝置大(dà)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(she)備🏃🏻上比較多見。現(xiàn)在，除空心波以外(wài)，其它
單(dan)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(shuang)向波峰系統的特(tè)性是從噴嘴内出(chū)來的銲料📞到達☁️噴(pen)嘴頂部後，同時向(xiang)前、後兩個方向流(liú)動，
如圖(tu)所示。根據應用的(de)需要，這種分流可(ke)以是對稱的也🍉可(kě)以是不對稱，甚至(zhi)在沿傳送的後方(fāng)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(tuo)離角。
