焊錫(solder) – 合金(alloys) 與 助焊劑(flux)
(以下圖文內容皆取材自 Kester 的技術文章)
焊錫的組成含有合金與助焊劑,兩者皆為「主角」。含銀、含金、有鉛、無鉛?對聲音的影響?經常成為選購時的考慮因素。在這裡,從焊錫基本結構的認知開始,或許有助應用的參考。
合金 (alloy)
錫(Tin, 元素Sn)與鉛(Lead,元素Pb)是標準的焊錫合金。熔點低、好用,可是對環境污染的殺傷力太強,以致於有無鉛焊錫(Lead-free)的發展。常見以錫為主,摻入銀、銅或金,以調配其中的比例,主要目的在於降低熔點,增加與被焊金屬相容性與焊接強度。錫鉛(SnPb)合金或錫銀銅(SAC)合金,是現在最主要的焊錫合金,其熔點、型態如下表:
(大圖請看相簿)
助焊劑 (flux)
為了幫助金屬間的焊接,助焊劑扮演關鍵角色。功能有助於清除金屬表面的氧化物,增加流動性,使焊接更容易完成。 但是其成份也容易產生有導電性,或有毒性的殘留物。焊接容易與否與熔點(melting)和溼潤性(wetting)相關,助焊劑活性(activate)高,助益大,可是毒性與導電性的機會也大,助焊後需要清洗以免短路或腐蝕。
因此以上述助焊劑特性,焊錫有分類為:
免清洗的 (no-clean) 焊錫,殘留物少且透明無色,無腐蝕性,不導電。
可水洗的 (water soluble) 焊錫,殘留物多,具腐蝕性與導電性,需清理乾淨。
無活性的 R-type 焊錫,R是松香(rosin)的縮寫,最溫和的助焊劑,殘留物少。
低活性的 RMA-type 焊錫,rosin mildly activated 溫和活性松香成份,軍需規格使用最多的助焊劑。
高活性的 RA-type 焊錫,rosin activated 活性松香成份,商用最多的助焊劑。殘留物多,平時安全,但超過華氏160度(71℃)時,松香軟化會產生具導電性薄膜,可能因而短路,需清理乾淨。
助焊劑成份的影響,及於熔點、擴散、噴濺、腐蝕、脆化 … 

除了焊錫合金組成、助焊劑成份以外,在此之前,將被焊金屬的可焊性納入考量,有助於焊接作業的成功。下圖是常見金屬可焊性、助焊劑型態與選擇的參考對照表:
(大圖請看相簿)

 

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Michael Jac

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