助焊剂的基本组成及案例分析

助焊剂是在焊接工艺中促进焊接过程完成,同时具有去除焊接面氧化物和阻止氧化反应的化学物质;一般为具有综合性能的有机、无机混合物。助焊剂在焊接过程中能去除被焊接金属表面的氧化物,降低焊接料的表面张力、增强润湿性,防止焊接时焊料和被焊基体表面再次被氧化,且有利于热量的传递到焊接区。其核心作用是“去除焊接面的氧化物”与“降低被焊接材质的表面张力”。
助焊剂一般由活化剂、溶剂、表面活性剂和功能成分组成,功能成分包括抗氧化剂、缓蚀剂和成膜剂等。

01、活化剂activator

在焊接过程中,当助焊剂与基体表面氧化膜接触时,助焊剂中的活化剂与氧化膜发生反应,基体表面一部分孔状区域与氧化膜较薄而先露出新鲜的金属,随后一部分助焊剂流入孔状区域,活化剂从氧化层的表面和内部同时发生反应,与氧化膜的接触面积增大,进一步提高反应速率。随着焊接温度的上升,焊料合金逐渐熔化,熔化后的焊料压迫氧化层致使其破裂。然后助焊剂中的成膜物质形成保护层以防止金属基板的进一步氧化,熔融焊料与金属基板金属由于原子间的结合而形成金属间化合物,冷却后焊料凝固形成焊点。助焊剂中的活化剂一般是酸类和胺类以及它们的复配组成物。有机酸是以H+离子和氧化物发生反应有机酸的羧基和金属离子以金属皂化物的形式除去焊盘和焊料的氧化膜。活性剂如丁二酸、戊二酸、己二酸酐和有机胺等。

02、溶剂solvent

用于溶解助焊剂组分的固体成分,使之形成均匀的溶液便于将助焊剂的成分适量均匀涂覆于待焊接器件,同时可以清洗金属表面的污染物。其主要是醇、醚、酯类溶剂如乙醇、异丙醇、二丙二醇丁醚、三丙二醇丁醚等。

03、表面活性剂Surfactant

是降低助焊剂的表面张力,增加助焊剂对焊料和焊盘的润湿性,同时增强有机酸的的渗透能力。主要是采用非离子型表面活性剂如脂肪酸聚氧乙烯醚、含氟活性剂等。

04、抗氧化剂Antioxidants

是防止助焊剂在储存过程中活化剂被氧化从而导致助焊剂的活性降低,焊性下降。抗氧化剂主要为酚类如对苯二酚、2、4-二叔丁基对甲苯酚等。
# 助焊剂案例剖析
序号 组分名称 含量 功能
1 异丙醇 90.0-95.0 溶剂
2 2-己醇 2.5-3.5
3 1-(2-甲氧基-1-甲基乙氧基)异丙醇 1.5-2.5
4 二丙二醇丁醚 0.5-1.0
5 丁二酸 0.3-0.4 活化剂
6 二乙胺 0.1-0.2
7 含氟表面活性剂 0.05-0.1 表面活性剂
8 对苯二酚 0.05-0.1 抗氧化剂
 

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