原创 制造工艺第007篇 助焊剂成分之——酸

2024-7-6 10:23 241 1 2 分类: EDA/ IP/ 设计与制造 文集: 3 制造工艺
[初次发表 24-07-06  最后编辑:24-07-08] 
    助焊剂(Flux)是一种在焊接时使用的辅料,是酸、涂层材料和溶剂的混合物。
    助焊剂规格书里有一些描述会误导用户,需要独立思考。
    1. “中性” =  常温中性,高温酸性
    中性在化学上是指pH值等于7.0。宣称为中性的Flux,容易让人误解为它不含酸。如果助焊剂真地呈中性,那金属氧化物(MO)就不能被去掉,焊接怎么实现?所以一定哪里有误会了。
    答案是与温度有关。所谓“中性”分两种情况:
    1.1 随着温度升高,氢离子浓度越来越高。
    1.2 酸由若干物质化合生成,化合反应在常温下不进行,仅当温度达到足够高时(所谓活化温度)才进行,生成物是酸。
    换句话说,所谓“中性”,是常温下呈中性,提高温度(例如在SMT炉中被加热,或者PCBA自发热)时才呈酸性。

    2. “免洗” = 看你要求高不高
    助焊剂中的酸是焊接工艺引入的离子污染源。理想情况下,Flux中的酸要刚好在焊接时全部消耗掉。不过,如果MO的量不足,或者因涂层材料遮蔽使局部的Flux没有达到与MO反应所需的温度,那么实际焊接时能不能消耗掉所有的酸,很难说。MO和酸的反应是吸热反应,提高温度可以使化学平衡向中和反应方向偏移。
    不做表面清洗的PCBA不一定出问题。残留物中的酸性强弱(活性)跟温度相关,只要PCBA温升不高,酸的腐蚀过程比较慢。
    做表面清洗的PCBA不一定就没问题,因为清洗剂未必能够接触到残留物。很多Flux声称其残留物是水溶性的,所以清洗时很多工厂用水,而且为了节省成本用自来水。实际上,Flux的表面张力小于自来水,Flux可以进入狭窄的缝隙和小直径的孔而自来水不行。如果选择去离子水,其表面张力比自来水还要大,也不能保证洗掉所有的残留物。自来水中含有可能导致离子污染的离子。清洗液本身也是越来越“脏”的,需要持续维护和更换。

    汽车电子PCBA要求10~15年的长期可靠性,锂离子电池相关的PCBA也常常需要5年以上的寿命。对这类产品是不是清洗,我认为不能只凭助焊剂厂家的说辞,而应该进行实验。
    分享一个小知识:松香含松香酸(abietic),松香酸是很弱的酸,除了能和锡的MO反应,松香酸不能去掉PCB上任何其它金属的MO。
  

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作者: 电子知识打边炉, 来源:面包板社区

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开发工匠 2024-7-8 10:29

写的好,学习和参考
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