大多数有机弱酸在焊接温度下基本上不会蒸发。因此,重要的是将活化剂的量(和助焊剂)调整到良好焊接所需的最小量。
成膜剂是不溶于水的高熔点化学品。焊接后,它们形成了大部分可见残留物。它们起着包含活化剂的作用,并防止它们溶解在水中。“低固态”助焊剂配方几乎不含成膜剂,几乎没有可见的残留物。从理论上讲,更多的成膜剂可以减少发生故障的风险,但同时也会使组件看起来很脏。成膜剂最常见的成份是松香,化学改性的松香和合成树脂。溶剂的主要作用是溶解焊剂中的所有成份,使之成为均匀的黏稠液体,易于使用。有时,可以使用几种具有不同沸点的溶剂来确保焊接曲线的不同温度阶段保持物理性能,必须在焊接过程中完全蒸发。如果溶剂存在助焊剂残留物中,则会增加发生故障的风险。重要的是要确保仅将助焊剂施加到组件的暴露于峰值焊接温度的区域。在波峰焊接过程中,助焊剂可以通过孔流到组件的顶侧,也可以在保护层下流过,从而不会出现在在高温下。手工施加的液体助焊剂可能会特别成问题,人为的因素影响很大。添加剂通常只占助焊剂的小部分。它们可以是增塑剂,染料或抗氧化剂。虽然制造商可能会添加化学成分来帮助提高可靠性,但其残留的影响微乎其微。
由于所使用的助焊剂的量很重要,因此这些不同的应用过程会带来与清洁相关的故障的风险等级不同。锡膏助焊剂的风险最小,这是因为使用网板或印刷机来控制锡膏助焊剂的施加量。表面贴装中回流焊残留物造成的故障很少(QFN可能有问题)。液体助焊剂的使用则带来更大的风险。喷射使用比其他过程可使用更多的助焊剂。如果未进行最佳控制,则该工艺可能会施加比所需更多的助焊剂,从而留下更多的酸性残留物,为潜在的化学腐蚀反应创造更有利的条件,而且液体助焊剂也可能会流向未处于高温下的部分。控制手工焊接过程中施加的助焊剂的量也可能很困难,过量的助焊剂可能在附近的组件下流动,人工熟练程度影响很大。
助焊剂残留物指的是焊接后不挥发成份、残留的活性成份以及生成的金属盐类。
助焊剂残留物的种类:PCB焊接后残留物的产生与焊接过程中使用的助焊剂类型有密切的关系,从使用的助焊剂类型来看常见的残留物主要分为以下两类。- 松香焊剂的残留物:主要是由聚合松香、未反应的活化剂以及焊接时松香与熔融的焊料之间反应生成的盐等组成。
这些物质在吸潮后体积膨胀,部分物质还与水发生水合反应。这些呈白色或褐色的残留物吸附在PCB上,清除异常困难。
- 有机酸焊剂残留物:如目前广泛使用的免洗助焊剂,其主要由多种有机酸组成,也包含一些在高温下可以产生卤素离子的化合物。
这类残留物最难除去的是有机酸与焊料形成的盐类,它们有较强的吸附性能且溶解性较差。