清楚了解焊膏说明
焊料配方和选择变得简单
5000 年前,古代美索不达米亚人尝试使用填充金属来连接金属表面。到公元前 3000 年,苏美尔人开始使用手工焊接组装剑1. 遗憾的是,对于当今的许多焊料用户来说,理解焊料配方中的内容可能还不如用古代苏美尔语来交流。Nordson EFD 为应对焊料格式的复杂结构,制定了一套清晰的规则来描述焊膏。现在,每种独特的 Nordson 配方都可以很容易地相互区分。对于用户而言,这种配方描述为您提供了一种逻辑清晰的方式,让您了解每种产品所含的助焊剂配方、应用方法、合金、金属含量、包装类型、数量和活塞颜色。
几年前,Nordson EFD 创建了这一新的配方描述,以便于将每个独特的配方与其他化学配方区分开来。下图显示了焊料名称是如何编制的,以及如何理解焊料名称中每个元素的含义。
焊料选择
Nordson EFD 选择焊料的方法可浓缩为三个步骤:
- 选择合金
- 选择您的助焊剂
- 选择您的特殊特性
使用这种方法,您可以轻松准确地指定适合您需要的焊料。当然,还有一些此处未涉及的有关合金和助焊剂性能的额外细节在选择过程中可能非常重要。在这些情况下,我们建议您联系 Nordson EFD 焊料销售专家,以帮助您选择最适合的焊膏。如果您在选择焊料时需要帮助,因为您有独特的性能要求、 请点击此处联系 Nordson EFD.
步骤 1:选择合金
选择正确的焊料合金对焊接过程达到预期效果至关重要。合金分为有铅和无铅两种。此外,每种焊料的固态和液态温度也各不相同。最后,焊料配方的开发是为了满足应用功能的功率需求。
第一步是回答这三个问题:
- 您的合金是否需要无铅?
- 是否有回流焊温度要求或限制?
- 对于您应用中的最小特征,需要哪种类型或尺寸的电源?
含铅与无铅
当今的应用通常要求使用有铅或无铅焊料合金。在要求使用无铅焊料合金的情况下,常见的情况是由于产品被列入了有害物质限制(RoHS)指令;在其他情况下,使用无铅焊料可能是企业任务的一部分。
在许多情况下,如果您的应用需要使用含铅焊料,原因是该应用本身不符合 RoHS 的规定,因为只有根据 RoHS 规定豁免的高铅焊料合金才能满足回流焊温度要求。
熔化温度
每种焊料合金都有一个从固态变为液态的温度范围。为了进一步明确这一点,从固态到液态的相变从达到固相温度时开始,到达到液相温度时结束。在固相温度以下,合金处于 100% 固态。在固态和液态之间,有一个称为塑性范围的区域。在塑性范围内,合金的一部分是固态,但焊料的大部分是液态。此外,当固态和液态相等时,合金被称为共晶。
润湿过程是焊料中的金属与印刷电路板或元件上的金属融合的过程。焊料变得流动,沿着元件和基板流动,形成工艺所需的焊点。
润湿始于凝固温度,但最佳润湿发生在高于液态 15°C 或更高的峰值温度。如果您的焊点需要在后续操作(可能是第二次回流焊过程)中保持物理完整性,则后续操作的峰值温度必须低于合金的凝固温度。
颗粒大小
选择合金的最后一步是选择合适的粒度分布。粒度是根据典型的印刷和点胶要求对照列出的。列出的鸥翼形、方形/圆形和点胶点尺寸代表了该尺寸粉末推荐的最小特征。如果特征更小,则您的应用需要下一个更小的粉末尺寸。如果制造商选择的粉末尺寸过大,通常会出现印刷和点胶问题,从而影响质量。使用较小的粉末确实会提高价格,但在必要时,它能确保最佳的焊接效果。
步骤 2:选择助焊剂
助焊剂一般分为五类。每种助焊剂都有不同的活性水平、残留物的质量以及焊接过程后清除残留物所需的清洁方法。
下面的说明介绍了各种助焊剂的特性、作用以及如何清除各种助焊剂配方中的残留物。
助焊剂选择
罗辛 (R)
R 涨潮由松香和溶剂组成。松香助焊剂的活性很低,只适用于易焊接的表面。IPC 分类为 ROL0。R 型助焊剂残留物坚硬、无腐蚀性、不导电,可以保留。可使用适当的溶剂清除残留物。
轻度活化松香(RMA)
RMA 助焊剂由松香、溶剂和少量活化剂组成。大多数 RMA 涨潮是相当低的活性和最适合容易焊接的表面。IPC 分类通常为 ROL0、ROL1、ROM0 或 ROM1。RMA 涨潮残留物是透明和柔软的。大多数都是非腐蚀性和非导电性的。许多 RMA 助焊剂作为免清洗 (NC) 助焊剂通过了 SIR 测试。残留物可用适当的溶剂去除。
活性松香 (RA)
RA 涨潮由松香、溶剂和侵蚀性活化剂组成。对于中度和高度氧化的表面,RA 涨潮具有与 RMA 相似或更高的活性。IPC 分类通常为 ROM0、ROM1、ROH0 或 ROH1。在没有测试证明的情况下,RA 助焊剂残留物被认为具有腐蚀性。对腐蚀敏感或可能通过残留物导电的组件应在组装后尽快清洁。可使用适当的溶剂清除残留物。
无清洁 (NC)
NC 涨潮由松香、溶剂和少量活化剂组成。NC 涨潮通常具有低到中等的活性,适用于易于焊接的表面。IPC 分类通常为 ROL0 或 ROL1。NC 残留物透明、坚硬、无腐蚀性、不导电,可留在多种类型的组件上。残留物可用适当的溶剂去除。某些 NC 助焊剂比 RMA 助焊剂更难清除,但并非所有 NC 助焊剂都如此。
水溶性 (WS)
WS 助焊剂由活化剂、触变剂和溶剂组成。WS 助焊剂的活性水平范围很广,从无活性到极高活性,甚至可用于焊接不锈钢等最难焊接的表面。IPC 分类通常以 OR 开头,表示有机。它们有 L、M、H 活性等级,卤化物含量为 0 或 1。根据定义,残留物可以用水去除。
如上所述,每种助焊剂都有不同的活性水平、残留物的质量以及焊接过程中所需的清洁方法。现在,您已经对现有的助焊剂特性有了很好的了解,可以考虑您的配方可能需要的特殊特性了。
第 3 步:选择您的特色
具有挑战性的焊接应用通常都具有特殊的特性。具有挑战性的应用特性包括限制残留、间隙填充、垂直表面、快速回流、引脚转移、浸渍、低空隙和紫外线可追踪助焊剂。
两种助焊剂配方尽管具有相同的 QQ-S-571E 和 J-STD-004 分类,但性能却截然不同。具有特殊特性的焊料往往能解决焊接难题,而没有这些特性的配方则根本无法解决。
轻松配制焊膏
明智地选择焊膏是制造高质量产品的关键。本配方说明为您提供了一种逻辑清晰的方法,让您了解每种产品所含的助焊剂配方、应用方法、合金、金属含量、包装类型、数量和活塞颜色。
如需了解更多信息,请访问
1Brady, George; et al. (1996). 材料手册. McGraw Hill. pp. 768–70. ISBN978-0-07-007084-4.
John Vivari
John Vivari 是 Nordson EFD 焊接产品线经理。
John 拥有超过 25 年的电子设计和装配经验。自 2001 年加入 Nordson EFD 以来,他利用自己在流体点胶和焊膏技术方面的专业知识,协助客户开发精密点胶、印刷和回流焊工艺。他撰写了三项专利和十多篇技术论文。
John拥有罗德岛大学工业工程学士学位和纽黑文大学工业制造工程硕士学位。
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