詳細講解低殘留無鉛焊錫膏的助焊劑成分
來源:優(yōu)特爾錫膏 瀏覽: 發(fā)布時間:2025-08-05
低殘留無鉛焊錫膏中助焊劑的含量(重量占比)通常在8%~12% 之間,具體數(shù)值會根據(jù)產(chǎn)品型號、應用場景(如精細焊點、高可靠性需求)及廠商配方略有差異。
關(guān)鍵說明:
1. 含量與“低殘留”的關(guān)系:
低殘留的核心并非單純“助焊劑總量少”,而是助焊劑成分設(shè)計更傾向于高揮發(fā)性、低固含量(即焊接后非揮發(fā)殘留物質(zhì)占比極低,通常<5%)。
助焊劑總含量在8%~12%,揮發(fā)/反應后殘留量仍遠低于普通焊錫膏(普通焊錫膏助焊劑含量多為10%~20%,且殘留固含量較高)。
2. 含量的平衡邏輯:
助焊劑含量需兼顧“焊接效果”與“殘留控制”:
若含量過低(<8%),可能導致焊錫粉末分散不均、助焊劑活化不足,出現(xiàn)焊點潤濕性差、虛焊等問題;
含量過高(>12%),即使是低殘留配方,也可能因總基數(shù)增加導致殘留量上升,或在焊接時產(chǎn)生過多揮發(fā)物,引發(fā)焊點氣孔、橋連等缺陷。
3. 行業(yè)常見范圍:
消費電子(如手機、電腦)中常用的低殘留無鉛焊錫膏,助焊劑含量多集中在9%~11%;而針對汽車電子、航空航天等更高可靠性要求的場景,配方可能更精細,含量波動較?。ㄈ?0%±0.5%),以確保一致性。
低殘留無鉛焊錫膏的助焊劑含量以8%~12%為典型范圍,設(shè)計核心是通過成分優(yōu)化(而非單純減少總量)實現(xiàn)“高效助焊+低殘留”的平衡。
低殘留無鉛焊錫膏的助焊劑成分需同時滿足“高效助焊”(去除氧化、促進焊錫潤濕)和“低殘留、低腐蝕”兩大核心需求,其配方以弱活性、高揮發(fā)性、低固含量為特點,主要由以下幾類物質(zhì)組成:基礎(chǔ)樹脂(成膜/載體成分)
基礎(chǔ)樹脂是助焊劑的“骨架”,負責承載其他成分并在焊接后形成少量保護膜(減少焊點氧化),低殘留配方中多選用改性松香類物質(zhì):
常見類型:氫化松香、聚合松香、 disproportionated rosin(歧化松香)等。
特點:相比傳統(tǒng)松香,改性松香的分子結(jié)構(gòu)更穩(wěn)定,焊接時更易與活化劑反應,且殘留物質(zhì)少(固含量低)、絕緣性好(體積電阻率>1013Ω·cm),不易吸潮或產(chǎn)生腐蝕性分解物。
2. 活化劑(核心助焊成分)
活化劑的作用是去除焊盤、元器件引腳及焊錫粉末表面的氧化層,低殘留配方中嚴格限制“強腐蝕性成分”,以弱活性、低殘留類型為主:
主流成分:有機酸(如己二酸、癸二酸、檸檬酸、琥珀酸等)、有機胺鹽(如乙醇胺氫溴酸鹽、二乙醇胺鹽酸鹽等,需控制鹵素含量<0.05%)。
特點:有機酸和有機胺鹽的活性溫和,焊接時與氧化層反應生成易揮發(fā)的鹽類或酯類,殘留極少;幾乎不使用無機酸(如鹽酸、氫氟酸)或高鹵素化合物(如氯化鋅),避免殘留后水解產(chǎn)生腐蝕性離子。
3. 溶劑(溶解/調(diào)節(jié)粘度)
溶劑用于溶解樹脂和活化劑,調(diào)節(jié)焊錫膏的粘度(適配印刷工藝),且需在焊接預熱階段(100~150℃)充分揮發(fā),減少殘留:
常用類型:醇類(乙醇、異丙醇、乙二醇單乙醚)、酯類(乙酸乙酯、丙二醇甲醚醋酸酯)、酮類(丙酮,少量)等。
特點:沸點適中(60~180℃),揮發(fā)性強,且與樹脂、活化劑兼容性好,焊接后幾乎無殘留(揮發(fā)率>95%)。
4. 觸變劑(調(diào)節(jié)流變性能)
觸變劑用于賦予焊錫膏“觸變性”(外力作用下粘度降低,便于印刷;靜置時粘度升高,防止坍塌),低殘留配方中多選用低固含量、熱穩(wěn)定性好的物質(zhì):
常見類型:氫化蓖麻油、聚酰胺蠟、氣相二氧化硅等。
特點:用量少(通常占助焊劑總量的1%~3%),高溫下不易碳化或殘留,不影響焊點絕緣性。
5. 其他添加劑(輔助功能)
表面活性劑:少量非離子型表面活性劑(如聚氧乙烯醚),改善焊錫對焊盤的潤濕性,減少虛焊風險。
抗氧化劑:如受阻酚類,防止焊錫粉末在儲存或焊接過程中二次氧化。
緩蝕劑:極少量有機氮化合物(如苯并三氮唑),進一步降低殘留物質(zhì)的潛在腐蝕性。
核心特點總結(jié)
低殘留無鉛焊錫膏的助焊劑成分以“改性松香+弱活性有機酸/胺鹽+高揮發(fā)溶劑”為核心,通過以下設(shè)計實現(xiàn)“低殘留”:
1. 避免強腐蝕性成分(如無機酸、高鹵素),減少殘留后風險;
2. 選用高揮發(fā)性溶劑和低固含量樹脂,焊接后非揮發(fā)殘留量通常<5%(重量占比);
3. 所有成分需符合IPC J-STD-004標準中“R級”(低殘留)要求,確保絕緣性、耐濕性達標。
這種配方既能
滿足無鉛焊接的高溫助焊需求,又能最大限度降低殘留對PCB長期可靠性的影響。
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