2017-05-31 摘自actSMTC

      選擇焊工藝選用的助焊劑對焊點的質量、長期可靠性和選擇焊的整體性能的影響非常大，但這個問題經常被忽視。本文簡要地介紹選擇焊常用的助焊劑的關鍵因素，以及這些助焊劑對焊點質量、可靠性的影響和對設備性能的影響。

      助焊劑基本上可以分為三種主要類型：

      低固含量免清洗助焊劑

      松香助焊劑（全固態松香/高固含量松香）

      水溶性助焊劑

      在討論選擇焊工藝使用的助焊劑時，我們通常指的是低固含量免清洗助焊劑，這類助焊劑是在選擇焊中最常用的助焊劑。

      如果一家公司在他們的選擇焊工藝中使用全松香助焊劑或水溶性助焊劑，他們通常會嚴格按照客戶的要求或行業的規定使用這類助焊劑，并且他們一般都是按照常規的可靠性標準生產常規產品。由于這兩種類型的助焊劑的焊接性能都很好，因此很少去評估它們的焊接結果。不過，大多數公司在進行選擇焊時都盡可能避免使用這兩類助焊劑，因為使用它們就必須設置昂貴的清洗工藝。不管怎樣，選擇焊的好處之一是可以選擇助焊劑，從而省掉清洗工藝。

      需要注意的是，如果你需要在自己的選擇焊工藝中使用松香助焊劑或水溶性助焊劑，那么，你應當咨詢你的設備制造商，確定在處理這些類型的助焊劑時你是否有選擇適合的類型或材料的余地。

      低固含量免清洗助焊劑細分為以下幾類：

      酒精基助焊劑，含松香或含樹脂

      酒精基助焊劑，無松香或樹脂

      水基助焊劑，無松香或樹脂（無揮發性有機化合物）；在極少數情況中會含松香或樹脂

      根據這個分類，有很多制造商和更多的助焊劑可供選擇。那么，你會如何做決定呢？即使你的客戶、公司的管理層，或者你現有的制造工藝要求你使用某種助焊劑，在這種情況下，重要的是要搞清楚，如果你使用了這種助焊劑，它對你的選擇焊工藝是有利的還是不利的。

      一般地說，與松香助焊劑或水溶性助焊劑相比，低固含量免清洗助焊劑中的活性化學成分比較少，對焊接的挑戰性更大。有些助焊劑是用來解決某些特殊問題的，可能是一些你沒有遇到過的問題；但是，這些助焊劑在解決其他方面的問題時也許會有不足的地方，這又是個問題。經常出現的情況是，你生產的產品類型可能會影響最適合你的工藝的助焊劑。或者，說的更直接點，就是你制造的產品種類非常多，這可能會影響你對助焊劑的選擇，甚至是不同的產品可能要求使用不同的助焊劑。

      其中的一個問題就是許多原來主要用于波峰焊的助焊劑現在用在選擇焊上。對于整個電子行業，無論是產品還是應用，波峰焊工藝更適合這些不同類型的助焊劑。直到最近，才有一些助焊劑制造商真正認識到選擇焊工藝和波峰焊工藝間的差別，開始生產專門用于選擇焊的助焊劑。

      但是，在各種可選的助焊劑中，含松香/樹脂、酒精基、低固含量免清洗助焊劑通常是選擇焊工藝的最佳選擇。它們在各種不同表面上的表現很好，工藝窗口相對比較寬，在高溫下的處理時間更長，可以用于含鉛焊錫和無鉛焊錫，能夠完全燒掉，留下的殘留物通常都比較安全。

      了解助焊劑的分類

      助焊劑的三個關鍵屬性決定了助焊劑的類型。這些屬性還決定了在焊接后是否需要清洗電路板。不過，助焊劑的可接受程度不一定是通用的，這取決于產品的要求。這三個關鍵屬性是：

      活性    

      固體含量

     材料類型

     根據這三個關鍵屬性，可以用這種方法簡單地把助焊劑分成三種基本類型：

     低固含量免清洗助焊劑（固體含量2%-8%）

     溶劑基，含或不含松香/樹脂

      水基（無揮發性化學物質），無松香/樹脂（例外的情況很少）

     活性低到中等

      “壽命短” （在處理過程中）

      可能需要也可能不需要清洗

松香助焊劑

      全固態或高固態松香，含15%-45%松香

     溶劑基

      可能是低活性，但一般都是中等到高活性

      “壽命長”（在工藝期間）

      一般都必須清洗

水溶性助焊劑

      通常都是高固體含量（11%-35%）

      溶劑基（個別情況下是水基的）

      通常都是高活性

      “壽命很長”（在工藝期間）

      都必須清洗

     活性和固體含量通常是助焊劑的兩個關鍵屬性，決定了產品在焊接后是否需要清洗助焊劑的殘留物。根據材料的類型和固體含量，助焊劑的分類還可以進一步細分，如圖1的樹形圖所示。

圖1.液態助焊劑及分類（原圖）

圖1.液態助焊劑及分類（翻譯）

表1.助焊劑分類（原圖）

表1.助焊劑分類（翻譯）

      表1把助焊劑細分為固體含量高或固體含量低，是否含有松香，是水基還是酒精基（溶劑基）。你還會注意到四個特性指示器是從RO（含松香）、RE（含樹脂）、OR（含有機化合物）等開始。IPC實行這個指示器系統的目的是根據IPC-JSTD-004中描述的各種測試，更清楚地對助焊劑進行分類，或者確定助焊劑的活性的低、中、高。所有的助焊劑制造商都執行這些測試，用適當的指示器確定每一種助焊劑的屬性。如何應用指示器詳見表1。

      助焊劑制造商在每一種（最新的）助焊劑的技術數據表中都會包含這個指示器。但是，只參照這些指示器來確定各種助焊劑的類型的情況很少。大部分助焊劑仍然被稱為低固含量免清洗助焊劑、松香助焊劑和水溶性助焊劑。只用指示器不能確切地告訴你正在使用的助焊劑是什么類型。例如，ROL1可能是全松香助焊劑，也可能是含有一些松香的免清洗助焊劑。ORM0可能是酒精基免清洗助焊劑、水基免清洗（無揮發性有機化學物質）助焊劑、標準的水溶性助焊劑或水基水溶性助焊劑。

      但是，帶指示器的數據表上的信息、助焊劑的固體含量和對助焊劑的描述應該能夠讓你知道你的助焊劑是哪一種助焊劑。不過，你也許還需要咨詢制造商或者MSDS，確定是哪一種溶劑，通常是酒精或者水。如果一種助焊劑里含有松香，你就可以肯定它是酒精基的助焊劑，因為松香的特性使它不能溶于水。

      由于低固含量免清洗助焊劑是選擇焊中比較常用的助焊劑，我們在表2中已把它們和IPC的指示器相關聯。

      指示器系統的作用是使用者能夠對他們的助焊劑的活性和適用性做出更明智的決定，了解在焊接后是否需要清洗，（或者至少要去考慮這個問題）。全松香助焊劑和水溶性助焊劑在焊接后都必須進行清洗，這是因為它們都有大量的固體和殘渣，還因為它們的殘渣都具有很高的活性。

      需要注意的是，最好咨詢助焊劑的制造商，討論助焊劑的性能和表現。有些助焊劑可能會表現出更好的效果或更差的效果，即使它們在某些方面“在理論上”看起來幾乎是完全一樣的，但實際情況如何，只有制造商才最清楚。

      警告：不只是水溶性助焊劑，對所有pH值低的助焊劑都要保持謹慎。在許多情況下，數據表上的pH值可能會誤導你，這是因為設計助焊劑就是要讓所有的助焊劑在加熱時活性變得更高。但是，pH值低的助焊劑在室溫下可能對設備是有害的，這一點已很清楚了。此外，由于有些助焊劑中含有一些微妙的化學成分，這些助焊劑的活性實際上比它們在IPC分類中標示的還要高，這種情況只有制造商才清楚。在使用一種不太熟悉的助焊劑之前，最好先咨詢制造商，充分了解它的特性。

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