1.2.2 焊接材料

1.焊料

焊料是一种易熔的金属及其合金，它能使元件引线与印刷电路板连接在一起，形成电气互连。焊料的选择对焊接质量有很大的影响。锡（Sn）是一种质地柔软、具有很大延展性的银白色金属，熔点为 232℃，在常温下化学性能稳定，不易氧化，不失金属光泽，抗大气腐蚀能力强。铅（Pb）是一种较软的浅青白色金属，熔点为 327℃，高纯度的铅耐大气腐蚀能力强，化学稳定性好，但对人体有害。锡中加入一定比例的铅和少量其他金属，可制成熔点低、流动性好、对元件和导线的附着力强、机械强度高、导电性好、不易氧化、抗腐蚀性强、焊点光亮美观的焊料，一般称为焊锡。

1）焊锡的种类

常用焊锡按含锡量的多少可分为15种，并按含锡量和杂质的化学成分分为S、A、B三个等级，家用电器和通信设备使用的焊锡为60Sn～4OSn。65Sn用于印制电路板的自动焊接（浸焊、波峰焊等）；50Sn为手工焊接中使用较广的焊锡，但其液相温度高（约为215℃），所以为防止器件过热，最好选用60Sn或63Sn。

2）焊锡的形状

焊锡有很多种形状，手工焊接主要用丝状焊锡。焊锡丝的直径有0.5，0.8，0.9，1.0，1.2， 1.5，2.0，2.3，2.5，3.0，4.0，5.0 mm等多种。

实际手工焊接时，为了使操作简化将焊锡制成丝型管状，管内夹带固体焊剂。焊剂一般用特级松香并添加一定的活化剂(如二乙胺盐酸盐)制成。

2.焊剂

根据焊剂的作用不同可分为助焊剂和阻焊剂两大类。手工电子制作时主要用助焊剂。

1）助焊剂的作用

焊接的原理是使焊接和被接合金属之间的距离达到金属原子相互作用的距离，此时两者间就开始产生润湿和扩散现象。但金属表面的氧化物和污垢是影响润湿最有害的物质，所以焊接时必须采取防止金属表面氧化的措施。具体的方法有机械方法和化学方法。机械方法是用砂纸或利器将氧化物去除；化学方法是使用助焊剂来清除。其作用是：

（1）助焊剂能溶解金属表面的氧化物，并在焊接加热时包围金属的表面，使之与空气隔绝，防止金属在加热时氧化。

（2）助焊剂可降低焊锡的表面张力，有利于焊锡的湿润。

2）助焊剂的分类

助焊剂一般可分为无机助焊剂、有机助焊剂和树脂型助焊剂。

（1）无机助焊剂化学作用强、腐蚀作用大、锡焊效果好。使用这种助焊剂进行焊接后，一定要进行清洗。由于它的腐蚀作用强，一般在电子设备制作中几乎不采用。

（2）有机助焊剂由有机酸、有机类卤化物以及各种胺盐组成。这种助焊剂的缺点是热稳定性差；有的具有一定程度的腐蚀性，残渣不易清洗干净；有的是水溶性的，因而在电子工业装配中的使用受到限制。

（3）用于电子设备的助焊剂应具备无腐蚀性、高绝缘性、长期稳定性、耐湿性、无毒性。树脂系列的助焊剂以松香焊剂使用最广。松香可直接做助焊剂使用，它的熔化温度约为52℃～83℃，加热到125℃时变为液态。采用22%松香、67%无水乙醇、1%三乙醇胺配成松香酒精溶液比单独使用松香的效果好。

3）助焊剂的组成

助焊剂一般由以下4个部分组成。

（1）活性剂。常用的活性剂有溴化水杨酸、有机物盐酸盐、溴化肼、磷苯二甲酸等，其作用是在焊接时去除氧化膜。活性好的活性剂腐蚀性较大。焊剂中的活性剂含量增加，能提高可焊能力，同时会使绝缘电阻、介质损耗、击穿电压和防腐性能变差，故要求选择恰当，一般活性剂的添加量为2%～10%。

（2）树脂。最常用的树脂是松香、改性松香及其他热熔性有机高分子化合物。树脂的作用是熔化后覆盖在被焊部位的表面，保护金属表面及熔融状态的焊料不易氧化。

（3）扩散剂。扩散剂的作用是焊接温度一定时，引导熔化的焊锡向四面扩散并深入焊接缝；同时，使树脂部分成薄膜状态，保护熔化的焊料表面不致氧化。扩散剂有甘油、硬脂酸、松节油之类的油脂和高价醇类。

（4）溶剂。溶剂有乙醇类、脂类、芳香族类、石油类等，其作用是将树脂、活性剂、扩散剂全部溶解为液态焊剂。