新型焊接技术——免清洗焊剂和无铅焊锡膏

鉴于全球电子制造业正向着绿色生产的方向发展,美国、日本、欧洲等一些国家制定了专项法规,保护人居环境。为此,本文重点介绍了绿色焊接材料——免清洗焊剂和无铅焊锡膏的发展历程及其主要性能、特点以及存在的问题。阐述了国内外免清洗焊剂和无铅焊锡膏的研究现状及其在电子组装技术中的应用前景。

免清洗焊剂真的无需清洗？

使用免清洗焊剂意味着没有清洗的必要吗？一般而言，如果遵循规则进行焊接，免清洗残余是无害的，不需要清洗。但是，有些情况下，免清洗焊剂可能有害，应该从印刷电路组件(PCA)上清除掉。不知怎么回事，我们这个行业似乎已然将免清洗焊剂残余在任何情况下都无需清洗这种说法当成事实接受了。这种说法，与其说是事实，不如说是神话。它会带来一些长期性的问题。

无VOCs水基免清洗助焊剂的研究

研制了一种以水作溶剂,不含挥发性有机化合物(VOCs)的水基免清洗助焊剂。根据信息产业部制定的免清洗液态助焊剂标准,使用Sn-3.8Ag-0.7Cu无铅焊料,对该免清洗助焊剂进行了性能检测。结果表明:该助焊剂在外观、稳定性、粘性、卤化物含量等方面都符合标准,对无铅焊料助焊效果较好,无卤化物,无毒,无刺激性气味,环保,安全,节省成本。对无VOCs水基免清洗助焊剂在波峰焊中的应用给出一些建议。

环保型免清洗助焊剂组分对其腐蚀性能的影响及其机理

主要研究活化剂、表面活性剂和缓蚀剂3种组分对环保型免清洗助焊剂腐蚀性能的影响。采用交流阻抗法研究了各组分对铜电极缓蚀性能的影响;通过扫描电镜观察测试了各组分对梳形试件的腐蚀;借助热分析研究了组分残留及相互作用。结果表明,随活化剂酸性的减弱,助焊剂体系的腐蚀性逐渐减弱;壬基酚聚氧乙烯醚系列的非离子表面活性剂有助于降低体系的腐蚀性能;缓蚀剂苯并三氮唑(BTA)的添加能显著改善助焊剂体系的缓蚀性能。用壬基酚聚氧乙烯(50)醚(w=0.2%)作表面活性剂、丁二酸和苹果酸复配(w=1.6%)作活化剂,BTA作缓蚀剂(w=0.06%)制备的助焊剂体系的膜电阻最大,在湿热条件下助焊剂对梳形试件的腐蚀明显降低,缓蚀性能最佳。热分析结果表明,体系缓蚀性能的改善可能是有机酸与丙三醇发生的酯化反应所致。

无VOC免清洗助焊剂焊后残留物的可靠性评价

为了研究焊后残留物的腐蚀性以及可能对PCB的电气绝缘性能造成的影响,通过表面绝缘电阻(Rs)试验和电化学迁移试验评价了三种不同固体含量的无VOC(挥发性有机物)免清洗助焊剂焊后残留物的可靠性。结果表明,使用w(固体含量)为3.6%的助焊剂,湿热试验后试件的Rs大幅下降,并且PCB表面腐蚀严重;而w(固体含量)为2.3%的助焊剂,则试件具有较高的Rs(6.4×109Ω),并且对PCB腐蚀性小。使用放大30倍的显微镜观察电化学迁移测试后的试件,均没有发现枝晶。

电子封装用免清洗助焊剂的研究进展

介绍了助焊剂的作用及其分类;总结了免清洗助焊剂的特点、种类和检测方法,介绍了几种新型免清洗助焊剂及其研究进展;对免清洗助焊剂的成分如活化剂、溶剂、表面活性剂和添加剂的功效做了说明,指出了存在的一些问题,并展望了今后的发展方向。

锡锌系无铅钎料用免清洗助焊剂的润湿性评价

简要介绍了锡锌系无铅钎料的研究背景,针对锡锌系钎料容易氧化和润湿性差的缺点,研制了一种无松香无卤素的新型免清洗助焊剂。并且选用一种无机盐助焊剂和一种松香型助焊剂作为对比,进行了扩展率试验和润湿力试验以评价3种助焊剂的润湿性。试验结果表明,这种新型免清洗助焊剂能够提高Sn-9Zn共晶钎料的润湿性,并且助焊剂残留物少,无腐蚀,可免除焊后清洗工艺,符合环保要求,有利于促进Sn-9Zn无铅钎料在电子工业中的实际应用。

缓蚀剂对水基环保免清洗助焊剂缓蚀性能的影响

以丁二酸、苹果酸(w=2.00%)为活化剂,乙二醇、异丙醇和乙二醇丁醚(w=3.00%)为助溶剂,聚乙二醇-6000(w=0.25%)为成膜剂,咪唑(IM)、苯并咪唑(BIA)和苯并三氮唑(BTA)分别为缓蚀剂,配制系列水基免清洗助焊剂。用静态失重法、电化学阻抗谱法和扫描电子显微镜等方法研究了三种缓蚀剂对金属铜的缓蚀作用。结果表明:随三种缓蚀剂含量的增加,缓蚀率均表现出先提高后降低的趋势。其中BTA的添加量为0.08%时,缓蚀率达88.78%,金属膜电阻Rf达1.25×106·cm2,缓蚀效果最佳。研究还表明:缓蚀剂总量为0.08%时,BIA和BTA复配(0.04%BIA+0.04%BTA),缓蚀率达94.25%,Rf达2.26×106·cm2,显示出明显的缓蚀协同效应。助焊剂铺展实验也表明,复配缓蚀剂的最佳添加量为0.04%BIA和0.04%BTA。

软钎焊免清洗助焊剂中成膜剂的研究

分别将4种不同分子量的聚乙二醇(PEG)作为成膜剂制备了4组助焊剂,用Sn-3.0Ag-0.5Cu无铅钎料进行了铺展性能和其他性能测试。结果表明:不同分子量聚乙二醇的添加均有助于铺展面积的增加,PEG-1000,2000和4000等3种成膜剂,随其添加量的增加,铺展面积先增大后减小,但PEG-6000例外,随其含量的增加,铺展面积逐渐减小,当其质量分数为0.25%时,钎料的铺展面积达到最大值61.15 mm2;成膜剂的添加量越多、分子量越大,铜板的发黏程度越明显;同时成膜剂的添加对助焊剂中不挥发物含量影响较大,但对助焊剂的酸度影响不大。铺展测试和扫描电镜结果显示,聚乙二醇系列成膜剂的加入能在焊接温度下形成保护膜包覆焊点,并使得铜板表面光滑,有助于提高助焊剂的防腐性能。

免清洗助焊剂的可靠性评价

论述了免清洗焊剂可靠性检测问题 ,并在试验的基础上做了比较和分析。提出了评价免清洗焊剂可靠性的必要性。

免清洗助焊剂的可靠性评价

论述了免清洗焊剂可靠性检测问题，并在试验的基础上做了比较和分析，提出了评价免清洗焊剂可靠性的必要性。

醇胺对免清洗焊芯用助焊剂性能的影响

通过添加醇胺制备免清洗焊芯用助焊剂，研究了两种醇胺及其复配对助焊剂性能的影响。结果表明：添加适当的醇胺有利于降低助焊剂体系酸值，提高焊接性能，减少对线路板的腐蚀，提高焊接可靠性。使用任意一种醇胺，质量分数在1．0％～1．5％时，助焊剂的焊接性能较好，但酸值不能满足免清洗助焊剂的要求。两种醇胺进行复配，质量分数均为1．0％～1．5％时，助焊剂的综合性能优良，用元铅焊锡丝SnAg3．0Cu0．5测定其焊接性能，扩展率为79％，酸值148mgKOH／g，铜板腐蚀、绝缘电阻、电迁移等可靠性指标较好。

低VOCs无卤素水基免清洗助焊剂的研制与应用

无卤素水基助焊剂普遍存在表面张力大,活性差,残留多以及易发霉等难题,文章通过对活性剂、助溶剂、缓蚀剂以及表面活性剂等组分的优化较好地解决了这些问题,研制了一种无卤素水基免清洗助焊剂NC902。经检测,该助焊剂的各项性能均达到国家相关助焊剂标准要求。助焊剂对无铅焊料Sn0.7Cu的平均铺展率达到80.75%。采用SAT-5100可焊性测试仪测试了该焊剂的润湿性能,结果显示零交时间为0.90秒,润湿时间为1.35秒,最大润湿力为3.47 m N,平均润湿角为25.60°。

免清洗助焊剂在传感器焊接中的选用

助焊剂是焊接工序中必须使用的辅助材料,不同组分和残留的助焊剂对焊点形成的质量和对传感器整体的性能稳定都有着显著影响。本文从传感器生产角度出发,对助焊剂特别是免清洗类助焊剂的作用原理、要求、组成,发展和实际使用需要注意的地方进行分析。对提高生产效率,降低生产成本有着重要的意义。

IF2005系列免清洗助焊剂在无铅工艺中的应用

IF2005系列免清洗助焊剂是北京晶英免清洗助焊剂有限公司(INTERFLux)的主导产品。它是一种低固体含量的免清洗助焊剂，在焊接过程中焊剂中的固体成分能完全挥发，极大地保证了高尖端电子产品的可靠性。这种不含卤素的助焊剂符合．Bellcore和IPC标准，且通过美国军标(MIL—F-14256F)的认证，一直受到广大使用客户的好评.

免清洗助焊剂性能探讨

免清洗助焊剂在生产应用中效果不是很理想，本文分析了原因，并提出一些解决方案。

If 2005系列免清洗助焊剂在无铅工艺中的应用

针对日趋激烈的市场竞争，如何才能取得市场竞争的有力地位，各大厂商均在想方设法，晶英作为全国领先的电子工业表面贴装辅材设计和制造厂商之一，当然也不例外。

PaclFic 2009 MLF免清洗助焊剂

产品说明 IF2009MLF是一种低固体含量不合任何挥发性有机物（VOC）的免清洗助焊剂，在焊接过程中能够完全挥发。因此，IF2009MLF能够安全应用在电路板上。在波峰焊接中IF2009MLF能够明显减少锡球的形成。这种不合卤素的助焊剂完全符合BELLCORE和IPC标准。在HAL、NIAU和OSP的电路板上焊接效果更佳。IF2009MLF在无铅合金上也有着良好的焊接功能。