1.6　焊接材料

1.6.1　焊锡

（1）管状焊锡丝　管状焊锡丝由助焊剂与焊锡制作在一起做成管状，在焊锡管中夹带固体助焊剂。助焊剂一般选用特级松香为基质材料，并添加一定的活化剂。管状焊锡丝一般适用于手工焊接。

管状焊锡丝的直径有0.5mm、0.8mm、1.2mm、1.5mm、2.0mm、2.3mm、2.5mm、4.0mm和5.0mm。

（2）抗氧化焊锡　抗氧化焊锡是在锡铅合金中加入少量的活性金属，能使氧化锡、氧化铅还原，并漂浮在焊锡表面形成致密覆盖层，从而保护焊锡不被继续氧化。这类焊锡适用于浸焊和波峰焊。

（3）含银焊锡　含银焊锡是在锡铅焊料中加0.5%～2.0%的银，可减少镀银件中银在焊料中的溶解量，并可降低焊料的熔点。

1.6.2　焊膏

焊膏是表面安装技术中一种重要的材料。它由焊粉、有机物和熔剂制成的糊状物，能方便地用丝网、模板或点膏机印涂在印制电路板上。

焊粉是用于焊接的金属粉末，其直径为15～20μm，目前由Sn-Pb、Sn-Pb-Ag和Sn-Pb-In等组成。有机物包括树脂或一些树脂熔剂混合物。用来调节和控制焊膏的黏性。使用的熔剂有触变胶、润滑剂、金属清洗剂。

1.6.3　助焊剂

助焊剂主要用于锡铅焊接中，有助于清洁被焊接面，防止氧化，增加焊料的流动性，使焊点易于成形，提高焊接质量。

（1）助焊剂的作用

①除氧化膜。在进行焊接时，为使被焊物与焊料焊接牢靠，就必须要求金属表面无氧化物和杂质，只有这样才能保证焊锡与被焊物的金属表面固体结晶组织之间发生合金反应，即原子状态的相互扩散。因此在焊接开始之前，必须采取各种有效措施将氧化物和杂质除去。

除去氧化物与杂质通常有两种方法，即机械方法和化学方法。机械方法是用砂纸和刀将其除掉；化学方法则是用助焊剂清除，这样不仅不损坏被焊物，而且效率高，因此焊接时一般都采用这种方法。

②防止氧化。助焊剂除上述的去氧化物功能外，还具有加热时防止氧化的作用。由于焊接时必须把被焊金属加热到使焊料润湿并产生扩散的温度，而随着温度的升高，金属表面的氧化就会加速，此时助焊剂就在整个金属表面上形成一层薄膜，包住金属使其同空气隔绝，从而起到加热过程中防止氧化的作用。

③促使焊料流动，减少表面张力。焊料熔化后贴附于金属表面，由于焊料本身表面张力的作用，呈现球状，从而减小了焊料的附着力，而助焊剂则有减少焊料表面张力、促使焊料流动的功能，故使焊料附着力增强，使焊接质量得到提高。

④把热量从烙铁头传递到焊料和被焊物表面。因为在焊接中烙铁头表面及被焊物表面之间存在许多间隙，在间隙中有空气，空气又为隔热体，这样必然使被焊物的预热速度减慢，而助焊剂的熔点比焊料和被焊物的熔点都低，故能够先熔化，并填满间隙和润湿焊点，使电烙铁的热量通过它很快地传递到被焊物上，使预热速度加快。

（2）助焊剂的分类　常用助焊剂分为无机类助焊剂、有机类助焊剂和树脂类助焊剂三大类。

①无机类助焊剂。无机类助焊剂的化学作用强，腐蚀性大，焊接性能非常好。这类助焊剂包括无机酸和无机盐。它的熔点约为180℃，是适用于锡焊的助焊剂。由于无机类助焊剂具有强烈的腐蚀作用，不宜在电子产品装配中使用，只能在特定场合使用，并且焊后一定要清除残渣。

②有机类助焊剂。有机类助焊剂由有机酸、有机类卤化物以及各种胺盐树脂类等合成。这类助焊剂由于含有酸值较高的成分，因而具有较好的助焊性能，但具有一定程度的腐蚀性，残渣不易清洗。焊接时有废气污染，限制了它在电子产品装配中的使用。

③树脂类助焊剂。这类助焊剂在电子产品装配中应用较广，其主要成分是松香。在加热情况下，松香具有去除焊件表面氧化物的能力，同时焊接后形成的膜层具有覆盖和保护焊点不被氧化腐蚀的作用。

由于松香残渣具有非腐蚀性、非导电性、非吸湿性。焊接时无污染，且焊后容易清洗，成本又低，所以这类助焊剂被广泛使用。松香助焊剂的缺点是酸值低、软化点低（55℃左右），且易结晶、稳定性差，在高湿时很容易脱羧碳化而造成虚焊。

目前出现了一种新型的助焊剂——氢化松香，它是用普通松脂提炼的。氢化松香在常温下不易氧化变色，软化点高，脆性小，酸值稳定，无毒、无特殊气味，残渣清洗，适用于波峰焊接。

（3）使用助焊剂的注意事项　常用的松香助焊剂在超过60℃时，绝缘性能会下降，焊接后的残渣对发热元器件有较大的危害，所以要在焊接后清除助焊剂残留物。另外，存在时间过长的助焊剂不宜使用。因为助焊剂存放时间过长时，其成分会发生变化，活性变差，影响焊接质量。

正确合理地选择助焊剂，还应注意以下两点：

①在元器件加工时，若引线表面状态不太好，又不便采用最有效的清洗手段时，可选用活化性强和清除化物能力强的助焊剂。

②在总装时，焊件基本上都处于可焊性较好的状态，可选用助焊剂性能不强、腐蚀性较小、清洁度较好的助焊剂。

1.6.4　阻焊剂

阻焊剂是用于局部区域的耐热聚合物涂覆材料，在焊接中可避免焊料铺展到该局部区域。

（1）阻焊剂的作用　印制电路板上面印刷的绿色涂层通常就是阻焊涂层。它能限制焊料只在需要的焊点上进行焊接，把不需要焊接的印制电路板的板面部分覆盖起来，保护面板在焊接时受到的热冲击小，不易起泡，同时还防止焊接时出现桥接、拉尖、短路、虚焊等现象。

（2）阻焊剂的使用及要求　使用阻焊剂后不降低可焊性或不损害基材、印制电路，防止焊料流到掩模区。

若需要阻焊剂保留在某位置，则应与印制板基材、导电材料、焊剂、胶黏剂和随后应用的敷形涂层相容。

若是作为临时保护层，则应易于除去，并且除去后没有损害印制电路板敷形涂层的完整性或组装效果的残余杂质。

（3）阻焊剂的分类　阻焊剂按照成膜方式可分为热固化型阻焊剂和光固化型阻焊剂两种。

①热固化型阻焊剂是早期使用的阻焊剂，成膜材料是酚醛树脂、环氧树脂、氨基树脂、醇酸树脂、聚酯、聚氨酯、丙烯酸酯等材料。其优点是价格便宜，粘接强度高；缺点是加热固化温度高（需要在130～150℃的温度下加热固化），时间较长，能源消耗大，印制电路板易变形。

②光固化型阻焊剂是目前使用较多的阻焊剂，成膜材料是含有不饱和双键的乙烯树脂、不饱和聚脂树酯、丙烯酸（甲基丙烯酸）、环氧树脂、丙烯酸聚氨酸、不饱和聚酯、聚氨酯、丙烯酸酯等材料。其特点是固化温度低（在高压汞灯下照射2～3min即可固化），节能高效，便于自动化生产。