原创制造工艺第007篇助焊剂成分之——酸

 2024-7-6 10:23  466 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。

Ref

Jim Smith. Soldering Flux: Acids, Solids and Solvents. 2022

作者：电子知识打边炉，来源：面包板社区

链接： https://mbb.eet-china.com/blog/uid-me-4061550.html

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