关于助焊剂与焊接温度问题.doc

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1、关于助焊剂与焊接温度问题，可焊性问题1.助焊剂的主要作用1.1有清洗被焊金属和焊料表面的作用（去除氧化物和污物）。1.2.熔点要低于所有焊料的熔点（保证先熔化并在表面）。1.3.在焊接温度下能形成液状，具有保护金属表面的作用。1.4.有较低的表面张力，受热后能迅速均匀地流动（浸润与扩散）。1.5.不导电，无腐蚀性，残留物无副作用。1.6.熔化时不产生飞溅或飞沫。1.7.助焊剂的膜要光亮，致密、干燥快、不吸潮、热稳定性好。特别是对于1.8mm宽的主栅线，2mm宽的互连条，对浸润能力要求更高，因为要想互连条上面的焊料进入主栅线，其运行轨迹是有弯曲的。如浸润能力

2、不足，焊料将随烙鉄头流动。所以，相对较窄的互连条可焊性比宽的互连条要强一些，是因为互连条上下面的焊料能与主栅线直接的接触，热量也能快速传至主栅线。如果助焊剂与熔融的焊料不能与主栅线有效接触，热量也难于传至主栅线，因此更不容易形成合金相，这种情况从表面上看焊接很好，但其实也是近似于虚焊。2.助焊剂去除氧化剂的方式助焊剂与氧化物的化学反应有几种：1、相互化学作用形成第三种物质；2、氧化物直接被助焊剂剥离（类似于烧水壶除垢不是使水垢与除垢剂完全反应，而是通过浸入两相的界面扩张使碳酸盐固相与基体剥离一个道理）；3、上述两种反应并存。一般来讲，在未焊接的低温浸泡时，

3、由于PH值不是很高，有机酸助焊剂以第二种为主。3.焊接过程3.1.润湿(横向流动)又称浸润，是指熔融焊料在金属表面形成均匀、平滑、连续并附着牢固的焊料层。浸润程度主要决定于焊件表面的清洁程度及焊料的表面张力。金属表面看起来是比较光滑的，但在显微镜下面看，有无数的凸凹不平、晶界和伤痕，的焊料就是沿着这些表面上的凸凹和伤痕靠毛细作用润湿扩散开去的，因此焊接时应使焊锡流淌。流淌的过程一般是松香在前面清除氧化膜，焊锡紧跟其后，所以说润湿基本上是熔化的焊料沿着物体表面横向流动。润湿的好坏用润湿角3.2.扩散(纵向流动)伴随着熔融焊料在被焊面上扩散的润湿现象还出现焊料

4、向固体金属内部扩散的现象。例如，用锡铅焊料焊接铜件，焊接过程中既有表面扩散，又有晶界扩散和晶内扩散。锡铅焊料中的铅只参与表面扩散，而锡和铜原子相互扩散，这是不同金属性质决定的选择扩散。正是由于这种扩散作用，在两者界面形成新的合金，从而使焊料和焊件牢固地结合。3.3.合金层(界面层)扩散的结果使锡原子和被焊金属铜的交接处形成合金层，从而形成牢固的焊接点。以锡铅焊料焊接铜件为例。在低温(250～300℃)条件下，铜和焊锡的界面就会生成Cu3Sn和Cu6Sn5。若温度超过300℃，除生成这些合金外，还要生成Cu31Sn8等金属间化合物。焊点界面的厚度因温度和焊接

5、时间不同而异，一般在3~10um之间。对于正面的负极主栅线，由于在烧结过程中存在磷硅玻璃和铅硅合金，在高温烧结条件下可焊性差是正常的，如出现氧化铅等氧化物质则可焊性更差。4..焊接要素焊接是综合的、系统的过程，焊接的质量取决于下列要素：4.1.焊接母材的可焊性所谓可焊性，是指液态焊料与母材之间应能互相溶解，即两种原子之间要有良好的亲和力。两种不同金属互熔的程度，取决于原子半径及它们在元素周期表中的位置和晶体类型。锡铅焊料，除了含有大量铬和铝的合金的金属材料不易互溶外，与其他金属材料大都可以互溶。为了提高可焊性，一般采用表面镀锡、镀银等措施。4.2.焊接部位

6、清洁程度焊料和母材表面必须“清洁”，这里的“清洁”是指焊料与母材两者之间没有氧化层，更没有污染。当焊料与被焊接金属之间存在氧化物或污垢时，就会阻碍熔化的金属原子的自由扩散，就不会产生润湿作用。氧化是产生“虚焊”的主要原因之一。焊料和焊接基体的氧化和硫化物、污染物的程度不同，将对助焊剂提出更为严格的要求。一方面，氧硫化程度严重，不仅需要相对较多的活性物质去反应，消耗过多的活性物质；另一方面，氧化硫化物严重到一定程度，有一些正常情况下很好使用的助焊剂不能与污染物反应，再多也不能解决问题，这就需要改变活性物质的成分来解决。如对于用松香焊剂难于焊接的的电池片,可以

7、添加4%左右的盐酸二乙醇或三乙醇胺(6%)将是一个不错的方案。还可以利用层压高温及抽空条件对不好焊的电池片添加有机弱酸如丁二酸(它本身就是免洗助焊剂的主要原料

8、)等。使助焊剂偏酸，而在高温焊接时未反应的残留部分挥发，这需要实验，只是一个思路。关于表面活性剂：对正规的助焊剂生产商来说，表面活性剂的化学活性要求很弱或无化学活性，只是降低表面张力，提高浸润和扩散能力而已，因此残留与否都不具有腐蚀能力。一般的非松香免洗助焊剂为有机酸活性物质助焊剂，其主要活性物质为丁二酸和少量的己二酸,而由三乙醇胺为酸碱调节剂，另加氟碳表面活性剂组成。丁二酸，无色结晶体，熔点185

9、℃，沸点235℃(分解为酸酐)已二酸：沸点:265℃熔点:151-