【正文】 l／ 4。由此可見，釬料的氧化問題主要是錫的氧化。 1）物理方法 2）化 學 方法 第三節(jié) 軟釬料合金 1）物理方法 物理方法是通過隔絕液態(tài)釬料與大氣直接接觸來實現(xiàn)抗氧化的?，F(xiàn)用作抗氧化劑的有機物大體為兩種類型 : 一類為由低分子聚合物及其羧酸組成的錫合金抗氧化劑，最典型的是低分子量聚苯醚和聚苯醚羧酸混合物，該混合物隨著聚苯羧酸含量的增加，抗氧化的效果明顯加強，說明聚苯醚羧酸起重要的作用。并且使用壽命長，但其缺點是制備困難，且價格昂貴。最常用的是礦物油，動物油和植物油及蠟等，還原劑有不飽合羧酸，高分子樹脂，天然樹脂等，此外還需要配合熱穩(wěn)定劑和防蝕劑等。 第三節(jié) 軟釬料合金 2）化 學 方法 化學方法是在液態(tài)釬料合金中添加微量的表面活性元素，它比 Sn和 Pb更親氧，并且與 Sn和 Pb的氧化物生成穩(wěn)定致密的表面膜以保持 Sn— Pb合金不進一步氧化。常用的保護元素有 w（ P）％和 w（ Ga） ％。這種化學方法對靜態(tài)保護特別有效。 釬劑不僅要起到去除母材和釬料表面氧化膜的作用，同時還要在釬焊過程中保護已去除氧化膜的清潔表面不再氧化，并且還應(yīng)促進釬料在母材表面的潤濕和鋪展。 按照釬劑組成物質(zhì)的不同，可以分為無機軟釬劑和有機軟釬劑兩大類 。 應(yīng)用最多的當屬有機軟釬劑?？梢苑譃椤?R”級（無活性）。 第四節(jié) 軟釬劑 一、松香基軟釬劑 松香是從松樹的根部或樹皮中提取的天然產(chǎn)品，其主成是占 70％ ~85％的松香酸 C19H29COOH。松香的軟化點為 1721750C，略低于錫鉛共晶釬料的熔化溫度（ 1830C）。加熱時，熔化的松香酸可以與銅、錫等金屬表面的氧化物發(fā)生反應(yīng)，從而去除氧化膜。這類釬劑多用于自動釬焊中即要求無腐性殘渣，但又規(guī)定要使用松香的印刷電路板。 中度活性松香釬劑（ RMA型）是目前品種最多的一類軟釬劑，由于使用了有機酸、胺和氨化合物，胺的鹵化物等物質(zhì)作為活化劑，使釬劑的活性增強，釬焊質(zhì)量提高。這類軟釬劑由于可選用的活化劑種類繁多，因而釬劑的品種也非常多，現(xiàn)已廣泛應(yīng)用于計算機，無線電通訊，航空航天和軍事產(chǎn)品上，并且在彩電等民用產(chǎn)品上也有廣泛的應(yīng)用。使用這類釬劑可以在黃銅和鎳等難以軟釬焊的金屬上獲得一般松香型釬劑所不能達到的效果。這類釬劑已廣泛用于電線，電纜和電視機等產(chǎn)品，但對于要求高可靠和長壽命的產(chǎn)品，則仍被視為是危險的，因而常常要求釬后清洗。也有可能采用這兩類溶劑的混合物在一次清洗過程中去除這兩類物質(zhì)。這類軟釬劑可以釬焊可伐合金，鎳和不銹鋼等。這類釬劑都不滿足 MIL－ F－ 14265的要求，因而只能用于民用產(chǎn)品。 第四節(jié) 軟釬劑 二、非松香基軟釬劑 非松香基軟釬劑主要包括以下幾類物質(zhì)： 有機酸：有機酸一般具有中等去除氧化膜的能力，并且作用比較緩慢。有機酸釬焊后仍然是具有腐蝕性的，有機酸一般易于清洗。 有機鹵化物：有機鹵化物或有機肢的鹵氫酸鹽的活性很強，類似于無機酸類。相對來說，這類物質(zhì)比其它有機軟釬劑更具有腐蝕性，因而要求進行認真的釬后清洗。 胺和氨類化合物：這類物質(zhì)由于不含鹵化物，因而成為許多專利釬劑的添加劑。常用的有乙二胺、二乙胺、單乙醇胺、三乙醇銨等。 有機酸（ OA型）軟釬劑比松香基軟釬劑的活性強，但比無機軟釬劑的活性弱。因此，當其固體物的含量較少時，可以用極性溶劑很方便的將殘渣去除。這類釬劑多用于民用產(chǎn)品，但也有成功地用于軍事產(chǎn)品的例子，如 Boeing飛機公司就將其用于空中發(fā)射巡航導(dǎo)彈和飛機早期預(yù)警系統(tǒng)的電子部件的釬焊。用添加活性劑來提高釬劑的活性后，腐蝕這一潛在的危險就越來越強烈，因而大多數(shù)活性釬劑都需要釬后清洗。由于對 CFC類物質(zhì)使用的限制，因而人們開始考慮使用可以用水作為清洗劑的釬劑。如 Alpha公司的 850（ OA型）水溶性有機軟釬劑已普遍用于印刷電路板的釬焊，這類釬劑要求釬后即時清洗； 855－ 857為中性的水溶性軟釬劑，用于釬焊印制板，可以延遲清洗； 870和871釬劑中不含有機酸，而含有水溶性樹脂，是可以用水或有機溶劑清洗的釬劑。 第四節(jié) 軟釬劑 四、免清洗軟釬劑 自蒙特利爾公約簽署以來，發(fā)展起來的另一類具有特色的釬劑是免清洗釬劑。 免清洗軟釬劑一般由合成樹脂和性能更加穩(wěn)定的活性劑組成，其固相成分的典型值為 35％－ 50％，明顯低于傳統(tǒng)的 RMA釬劑（ RMA釬劑中固相物的典型值為 55％－ 60％）。 免清洗軟釬劑的相容性問題是這類釬劑在應(yīng)用時需要重點考慮的問題。 Foxbor公司的研究表明，在印制板的針焊工藝中，如果需要采用不同的免清洗釬劑，則可能由于釬劑之間不相容而導(dǎo)致泄漏電流過大，并對生產(chǎn)線造成危害。如波峰焊時，由于釬劑中固相成分相對減少而改變了熔融釬料的界面張力，從而改變了釬料波峰出口區(qū)的幾何參數(shù)，因此需要對傳送帶速度，傾角和波峰高度等參數(shù)重新進行優(yōu)化組合，以避免釬焊缺陷增加； 5）釬焊氣氛 使用免清洗釬劑常常需要使用惰性氣體（如氦氣）來保護以防止再氧化，但氮氣氛可能使某些樹脂基釬劑最終形成粘性的、未氧化的殘渣，并且氮氣還可能引起樹脂過分鋪展，從而使橋接危險增大。 對 于每 種 具體的免 清 洗 釬劑來說 ，要同 時滿 足上述要求是非常困 難 的。如固 態(tài) 物含量的降低有利于降低腐 蝕 性， 減 少 焊 后的殘 余物及 獲 得 較 高的表面 絕緣電 阻，但卻 會 削弱 發(fā) 泡 質(zhì) 量，影 響軟釬焊 性。因此，只能根據(jù)具體 產(chǎn) 品的要求 來決 定合取和適 當 平衡。 這種釬劑 適用于 發(fā)泡、 噴霧 和浸 漬 等工 藝 方法。其一般特性 為 ：相 對 密度 177。 w；酸 值 16177。 一、藥芯軟釬焊絲 藥芯軟釬焊絲是將軟釬劑預(yù)先密封在釬料合金坯料的內(nèi)部，經(jīng)過拉拔而制成的中心為軟釬劑芯，外邊包裹有軟釬料合金的絲材。而按照釬劑類型的不同，大體上可以分為以下幾類： 第五節(jié) 藥芯軟釬焊絲和釬料膏 （ 1）樹脂芯軟釬焊絲 此類為以松香基軟釬劑為芯的軟釬料絲。近年來，為避免樹脂芯軟釬焊絲中釬劑的空斷并提高拉制的效率，國外多數(shù)廠家采用三芯和五芯的釬劑模具擠制坯料，并拉制出了多芯的軟釬料絲。 軟釬料絲的性能指標應(yīng)同時滿足對單純釬料和釬劑所要求的指標，如合金的熔點，釬劑的腐蝕性，殘渣量等。 第五節(jié) 藥芯軟釬焊絲和釬料膏 （ 2）無鉛軟釬焊絲 這是隨著國際社會禁止用鉛的呼聲不斷高漲，各種無鉛釬料的研制不斷獲得成功而出現(xiàn)的新型軟釬焊絲。 （ 3）水溶性樹脂芯軟釬焊絲 已有多家公司用水溶性釬劑作為藥芯材料制作出了殘渣可用水清洗的藥芯軟釬焊絲。 Multicore Hydro－ X水溶性軟釬焊絲含有專門為電子工業(yè)研制的水溶性釬劑。 第五節(jié) 藥芯軟釬焊絲和釬料膏 （ 4）免清洗藥芯軟釬焊絲 以免清洗釬劑作為藥芯材料所制成的軟釬焊絲即為免清洗藥芯軟釬焊絲。 在實際生產(chǎn)過程中，經(jīng)常會遇到需要將粉狀釬料與釬劑混合并用溶劑調(diào)成糊狀來使用。但目前真正以成型產(chǎn)品出售并獲得比較廣泛應(yīng)用的還僅限于電子產(chǎn)品釬焊用的釬料膏。新型的具有更為優(yōu)異性能的釬料膏也在不斷問世。一般而言，印制電路板組裝的第一道工序即為在其焊盤上印制 /滴注釬料膏。 1）釬料合金粉 釬料合金粉末是釬料膏的重要組成部分，約占釬料膏總重量的 85％～ 90％，總體積的 50～ 60％。霧化沉積工藝是指采用高壓氣體（空氣、氬氣、氮氣）或水為介質(zhì)將液態(tài)金屬或合全破碎成小液滴，然后快速冷卻成粉末的過程 第五節(jié) 藥芯軟釬焊絲和釬料膏 釬料合金粉末的主要性能參數(shù)為粉末顆粒形狀和粉末粒度。 圖 47 球形釬料合金粉末 第五節(jié) 藥芯軟釬焊絲和釬料膏 表 39 粉末目數(shù)與粉末直徑的對應(yīng)關(guān)系 粉末粒度是粉末直徑的一種表征方法，通常以目數(shù)為單位。 第五節(jié) 藥芯軟釬焊絲和釬料膏 表 410 JSTD005 中對釬料合金粉末尺寸分布的要求 目數(shù)越大，合金粉末直徑越小，固定質(zhì)量的粉末群的表面積越大，因此也越容易氧化。通常對錫鉛系軟釬料合金粉的成分及顆料度的允差是很小的。 粉的顆粒度一般取為 100目（ 149181。m）、 250目（ 63181。m）、 325目（ 45181。m）等幾個等級，以便適應(yīng)不同的涂覆方法。釬料膏中的合金粉含量（質(zhì)量分數(shù)）通常在 75％ 90％左右。 第五節(jié) 藥芯軟釬焊絲和釬料膏 2）釬料載體 載體控制著釬料膏的干燥速度并與釬料合金粉一起控制著流變行為，主要起著凈化釬料合金粉的表面和促進潤濕的作用。 載體主要由松香或樹脂、溶劑、活化劑和流變改性劑組成。 活化劑可以是有機胺、有機酸或胺的鹵氫酸鹽等。同時又將活性劑及其殘留物的活性分為三等，低（ L）、中等（ M）和高（ H）；另一方面，又特別注明了活性劑中鹵化物的含量， 0代表不含鹵化物， l代表含有鹵化物，在含有鹵化物的活性劑中， L形的標準是鹵化物含量 O． 5％， M形為 0． 5％～ 2.0％， H形為＞ ％。為保證釬料膏的長期使用性能，溶劑可選用單種或多種有機物系統(tǒng)。溶劑的基本特性如下： l）對釬劑系統(tǒng)中各種固體成分均有良好的溶解性； 2）室溫下具有非常低的蒸汽壓，可以滿足粘性和緩慢干燥的要求； 3）在預(yù)熱工序可以完全蒸發(fā)且不發(fā)生飛濺： 4）具有低毒性和高閃點。最重要的添加劑是流變調(diào)節(jié)劑，又稱粘結(jié)劑，用來控制釬料膏的粘度和沉積特性。流變性是指流體在恒定或可變的切力作用下粘度隨時間變化的特性。這是釬料膏能夠被涂覆于印制電路板的焊盤之上，又能在涂覆后保持一定粘度以固定電子元器件的基礎(chǔ) 第五節(jié) 藥芯軟釬焊絲和釬料膏 （ 2）釬料膏的類型及用途 釬料膏的種類可以按釬料 、 釬劑和使用方式的不同來劃分。按這種方式劃分釬料膏，其差異主要體現(xiàn)在釬料合金粉的顆粒度上，定量分配器用釬料膏的釬料合金粉最細，絲網(wǎng)印刷用釬料膏的合金粉次之，模板印刷用針料膏的合金粉最粗。錫鉛合金系釬料膏是應(yīng)用最為廣泛的一類，尤其以 Sn60/Pb40和 Sn63/Pb37兩種應(yīng)用最多。錫鉛銀系釬料膏主要用于鍍銀材料的釬焊，釬料合金粉成分中添加銀是為了減少厚膜中銀的過分溶解。錫銀系釬料膏中典型的為 Sn95／ Ags和 Sn96． 5／ Ag3． 5，其釬焊溫度比較高，通常用于要求焊點具有較高強度和較高的抗熱疲勞性能的場合。 第五節(jié) 藥芯軟釬焊絲和釬料膏 表 411 為日本田村釬料膏的合金成分及用途 第五節(jié) 藥芯軟釬焊絲和釬料膏 按照釬劑類型的不同，又可將釬料膏分為樹脂基釬料膏，水清洗釬料膏和免清洗釬料膏，而按照釬劑活性的差異，則可分為 R型、 RMA型、 RA型釬料膏等。英國 Multicore公司的最新產(chǎn)品目錄中介紹了它所生產(chǎn)的四類釬料膏： l）免清洗型（氮氣氛） —— 配方特殊，氮氣釬焊流程完美，固體物含量極低，釬后目檢不易分辨出殘留物，減少對清洗的要求； 2）免清洗與低殘留物型 —— 可用于空氣或氮氣釬焊流程，釬后殘留物低，可以不進行清洗； 3）普通松香型 —— 傳統(tǒng)的松香釬料膏，殘留物安全無腐蝕性，也可提供含有鹵化物或非鹵化物活化劑的釬料膏，以滿足軍用和民用產(chǎn)品的要求； 4）水溶型一一釬后殘渣易于用水清除，活性強，可用于難以釬焊的表面，網(wǎng)印壽命長。用這種釬料育生產(chǎn)的印刷電路板，不用清洗即可達到軍用標準 MlL－ P－ 28809清潔度試驗的要求 第五節(jié) 藥芯軟釬焊絲和釬料膏 表 412給出了該公司釬料膏的釬劑類型和用途。 表 412 英國 Multicore公司釬料膏的釬劑類型和用途 表 413 國內(nèi)市場銷售的釬料育 第五節(jié) 藥芯軟釬焊絲和釬料膏 （ 3）釬料膏的特性及要求 1）粘度 釬料膏的粘度是受釬料合金粉的形狀及顆粒度、釬劑成分及含量和溫度等因素影響的主要性能之一。為獲得良好的印刷性能，就要選擇粘度適當?shù)拟F料膏，從而保證在印刷過程中不粘網(wǎng)，不糊網(wǎng)。 3）坍塌性 釬料育的坍塌性與其粘度、釬料粉的形狀和顆料度分布、釬劑含量及印刷厚度等因素有關(guān)。 4）殘留顆料 釬料膏經(jīng)長時間放置后粘度變化大，釬后容易產(chǎn)生殘留顆粒，這主要是由于釬料合金粉的含氧量過高造成的。產(chǎn)生的原因一是印刷時圖形邊緣的釬料粉脫落，二是由于釬料粉的含氧量過高，由于在較高溫度下，釬料小球的位置可能變化，因而會影響到產(chǎn)品的可靠性。 第五節(jié) 藥芯軟釬焊絲和釬料膏 性能優(yōu)良的釬料膏，除了要保正確的合金成分之外，還應(yīng)滿足以下要求： 1）成品釬料膏在存放期間內(nèi)應(yīng)具有良好的化學穩(wěn)定性，釬料粉與液態(tài)釬劑之間在常溫下應(yīng)不發(fā)生化學反應(yīng)； 2）印刷性、擠出性良好，印刷圖形清晰，不易堵塞網(wǎng)眼或針孔； 3）釬料膏涂布后在較長時間內(nèi)可保持粘性，有利于器件的定位和釬焊； 4）釬劑與釬料粉不易分離，若產(chǎn)生輕微分離后，略經(jīng)攪拌應(yīng)即可恢復(fù)混懸狀態(tài)； 5）釬料膏的表皮應(yīng)不易團化，以防止網(wǎng)眼及針孔堵塞； 6）觸變性好，涂布后塌邊，滲潤小，從而保證印刷圖形的清晰以及釬后不產(chǎn)生不必要的焊珠及橋接現(xiàn)象； 7）釬焊時潤濕性良好； 8）毒性小。對釬料用于 。 第五節(jié) 藥芯軟釬焊絲和釬料膏 表 415 釬料膏用于超細間距的試驗結(jié)果 第六節(jié) 機械化軟釬焊技術(shù) 電子元器件與印刷電路