1.6　焊接材料

1.6.1　焊錫

（1）管狀焊錫絲　管狀焊錫絲由助焊劑與焊錫制作在一起做成管狀，在焊錫管中夾帶固體助焊劑。助焊劑一般選用特級松香為基質材料，并添加一定的活化劑。管狀焊錫絲一般適用于手工焊接。

管狀焊錫絲的直徑有0.5mm、0.8mm、1.2mm、1.5mm、2.0mm、2.3mm、2.5mm、4.0mm和5.0mm。

（2）抗氧化焊錫　抗氧化焊錫是在錫鉛合金中加入少量的活性金屬，能使氧化錫、氧化鉛還原，并漂浮在焊錫表面形成致密覆蓋層，從而保護焊錫不被繼續氧化。這類焊錫適用于浸焊和波峰焊。

（3）含銀焊錫　含銀焊錫是在錫鉛焊料中加0.5%～2.0%的銀，可減少鍍銀件中銀在焊料中的溶解量，并可降低焊料的熔點。

1.6.2　焊膏

焊膏是表面安裝技術中一種重要的材料。它由焊粉、有機物和熔劑制成的糊狀物，能方便地用絲網、模板或點膏機印涂在印制電路板上。

焊粉是用于焊接的金屬粉末，其直徑為15～20μm，目前由Sn-Pb、Sn-Pb-Ag和Sn-Pb-In等組成。有機物包括樹脂或一些樹脂熔劑混合物。用來調節和控制焊膏的黏性。使用的熔劑有觸變膠、潤滑劑、金屬清洗劑。

1.6.3　助焊劑

助焊劑主要用于錫鉛焊接中，有助于清潔被焊接面，防止氧化，增加焊料的流動性，使焊點易于成形，提高焊接質量。

（1）助焊劑的作用

①除氧化膜。在進行焊接時，為使被焊物與焊料焊接牢靠，就必須要求金屬表面無氧化物和雜質，只有這樣才能保證焊錫與被焊物的金屬表面固體結晶組織之間發生合金反應，即原子狀態的相互擴散。因此在焊接開始之前，必須采取各種有效措施將氧化物和雜質除去。

除去氧化物與雜質通常有兩種方法，即機械方法和化學方法。機械方法是用砂紙和刀將其除掉；化學方法則是用助焊劑清除，這樣不僅不損壞被焊物，而且效率高，因此焊接時一般都采用這種方法。

②防止氧化。助焊劑除上述的去氧化物功能外，還具有加熱時防止氧化的作用。由于焊接時必須把被焊金屬加熱到使焊料潤濕并產生擴散的溫度，而隨著溫度的升高，金屬表面的氧化就會加速，此時助焊劑就在整個金屬表面上形成一層薄膜，包住金屬使其同空氣隔絕，從而起到加熱過程中防止氧化的作用。

③促使焊料流動，減少表面張力。焊料熔化后貼附于金屬表面，由于焊料本身表面張力的作用，呈現球狀，從而減小了焊料的附著力，而助焊劑則有減少焊料表面張力、促使焊料流動的功能，故使焊料附著力增強，使焊接質量得到提高。

④把熱量從烙鐵頭傳遞到焊料和被焊物表面。因為在焊接中烙鐵頭表面及被焊物表面之間存在許多間隙，在間隙中有空氣，空氣又為隔熱體，這樣必然使被焊物的預熱速度減慢，而助焊劑的熔點比焊料和被焊物的熔點都低，故能夠先熔化，并填滿間隙和潤濕焊點，使電烙鐵的熱量通過它很快地傳遞到被焊物上，使預熱速度加快。

（2）助焊劑的分類　常用助焊劑分為無機類助焊劑、有機類助焊劑和樹脂類助焊劑三大類。

①無機類助焊劑。無機類助焊劑的化學作用強，腐蝕性大，焊接性能非常好。這類助焊劑包括無機酸和無機鹽。它的熔點約為180℃，是適用于錫焊的助焊劑。由于無機類助焊劑具有強烈的腐蝕作用，不宜在電子產品裝配中使用，只能在特定場合使用，并且焊后一定要清除殘渣。

②有機類助焊劑。有機類助焊劑由有機酸、有機類鹵化物以及各種胺鹽樹脂類等合成。這類助焊劑由于含有酸值較高的成分，因而具有較好的助焊性能，但具有一定程度的腐蝕性，殘渣不易清洗。焊接時有廢氣污染，限制了它在電子產品裝配中的使用。

③樹脂類助焊劑。這類助焊劑在電子產品裝配中應用較廣，其主要成分是松香。在加熱情況下，松香具有去除焊件表面氧化物的能力，同時焊接后形成的膜層具有覆蓋和保護焊點不被氧化腐蝕的作用。

由于松香殘渣具有非腐蝕性、非導電性、非吸濕性。焊接時無污染，且焊后容易清洗，成本又低，所以這類助焊劑被廣泛使用。松香助焊劑的缺點是酸值低、軟化點低（55℃左右），且易結晶、穩定性差，在高濕時很容易脫羧碳化而造成虛焊。

目前出現了一種新型的助焊劑——氫化松香，它是用普通松脂提煉的。氫化松香在常溫下不易氧化變色，軟化點高，脆性小，酸值穩定，無毒、無特殊氣味，殘渣清洗，適用于波峰焊接。

（3）使用助焊劑的注意事項　常用的松香助焊劑在超過60℃時，絕緣性能會下降，焊接后的殘渣對發熱元器件有較大的危害，所以要在焊接后清除助焊劑殘留物。另外，存在時間過長的助焊劑不宜使用。因為助焊劑存放時間過長時，其成分會發生變化，活性變差，影響焊接質量。

正確合理地選擇助焊劑，還應注意以下兩點：

①在元器件加工時，若引線表面狀態不太好，又不便采用最有效的清洗手段時，可選用活化性強和清除化物能力強的助焊劑。

②在總裝時，焊件基本上都處于可焊性較好的狀態，可選用助焊劑性能不強、腐蝕性較小、清潔度較好的助焊劑。

1.6.4　阻焊劑

阻焊劑是用于局部區域的耐熱聚合物涂覆材料，在焊接中可避免焊料鋪展到該局部區域。

（1）阻焊劑的作用　印制電路板上面印刷的綠色涂層通常就是阻焊涂層。它能限制焊料只在需要的焊點上進行焊接，把不需要焊接的印制電路板的板面部分覆蓋起來，保護面板在焊接時受到的熱沖擊小，不易起泡，同時還防止焊接時出現橋接、拉尖、短路、虛焊等現象。

（2）阻焊劑的使用及要求　使用阻焊劑后不降低可焊性或不損害基材、印制電路，防止焊料流到掩模區。

若需要阻焊劑保留在某位置，則應與印制板基材、導電材料、焊劑、膠黏劑和隨后應用的敷形涂層相容。

若是作為臨時保護層，則應易于除去，并且除去后沒有損害印制電路板敷形涂層的完整性或組裝效果的殘余雜質。

（3）阻焊劑的分類　阻焊劑按照成膜方式可分為熱固化型阻焊劑和光固化型阻焊劑兩種。

①熱固化型阻焊劑是早期使用的阻焊劑，成膜材料是酚醛樹脂、環氧樹脂、氨基樹脂、醇酸樹脂、聚酯、聚氨酯、丙烯酸酯等材料。其優點是價格便宜，粘接強度高；缺點是加熱固化溫度高（需要在130～150℃的溫度下加熱固化），時間較長，能源消耗大，印制電路板易變形。

②光固化型阻焊劑是目前使用較多的阻焊劑，成膜材料是含有不飽和雙鍵的乙烯樹脂、不飽和聚脂樹酯、丙烯酸（甲基丙烯酸）、環氧樹脂、丙烯酸聚氨酸、不飽和聚酯、聚氨酯、丙烯酸酯等材料。其特點是固化溫度低（在高壓汞燈下照射2～3min即可固化），節能高效，便于自動化生產。