锡焊时为什么一定要加松香?不加会怎样?
松香作为助焊剂,在焊接过程中发挥了关键作用,它能够有效地清除金属表面的氧化物和杂质,使得锡丝能够更顺畅地流淌并紧密贴合在焊接点上。焊点表面光滑而均匀,不会出现任何毛刺或气泡,能展现出极高的焊接质量。
松香的加入还使得焊锡与金属之间的结合更加牢固,焊点的强度得到了显著提升。这样的焊点不仅美观,而且在实际应用中能够承受更大的电流和机械应力,从而保证了电路的稳定性和可靠性。
在没有使用松香的锡焊过程中,融化的锡难以顺利附着在铜线上,锡丝在加热后虽然能够融化,但流动性明显不足,无法均匀覆盖铜线表面。焊接点处,锡丝与铜线的结合也不紧密,很容易脱焊。
即使通过延长加热时间或调整焊接角度等方式改善,效果依然有限。融化的锡往往只能在铜线表面形成零散的、不均匀的附着点,无法形成稳定、连续的焊接层。
这样的焊点是要出大问题的,在轻轻触碰或受到外力作用时,焊点容易松动甚至脱落,无法提供可靠的电气连接。整体而言,没有松香的锡焊过程显得较为困难,焊接质量也大打折扣。
为什么会这样?
因为金属氧化物在作祟。金属在长时间暴露于空气中后,其表面容易形成一层氧化物薄膜,这层氧化物薄膜的熔点远高于金属本身,因此在焊接过程中,它会阻碍焊锡与金属基材之间的充分接触和融合。
氧化物薄膜的存在会导致焊锡无法均匀润湿金属表面,形成虚焊、假焊等不良焊接现象。这些不良的焊接接头在电路中往往无法提供稳定的电气连接,容易引发信号传输故障或电路失效。
在以前,为了去除金属表面的氧化物,焊接器件的引脚确实会用稀盐酸进行抹拭处理。稀盐酸能够与金属氧化物发生化学反应,将其溶解掉,从而暴露出清洁的金属表面,有利于焊接时焊锡的润湿和结合。
然而,使用稀盐酸处理金属表面也存在一些问题。
首先,稀盐酸具有一定的腐蚀性,如果处理不当或时间过长,可能会对金属基材造成腐蚀损伤,影响其机械性能和电气性能。其次,稀盐酸处理后的金属表面需要彻底清洗干净,否则残留的盐酸可能会与焊锡发生反应,产生不良焊接效果。
后来人们发现用松香效果很好,松香提取出来一般是黄色的,里面富含树脂酸和脂肪酸,呈现出弱酸性,这种酸性特质使其能够与金属表面的氧化物发生化学反应。
在焊接过程中,加热后的松香会熔化并分解出活性物质,这些活性物质能够与金属氧化物反应生成可溶性的盐类,从而将氧化物从金属表面去除。这样,原本被氧化物覆盖的金属表面就变得清洁,有利于焊锡的润湿和结合。
尤为重要的是,松香融化后能隔绝空气,避免高温下金属表面再次氧化。如果氧化层没有去除,那焊点的电阻将会很大,整个板子的功耗也会增加,发热的情况也会更加糟糕。
当然,松香也不是人畜无害的。松香助焊会产生一些有毒气体,比如甲醛、苯,这些有毒气体对人体健康有着不容忽视的影响。长期吸入甲醛可能导致呼吸道刺激、头痛、恶心等症状,严重时甚至可能引发鼻咽癌等疾病。苯则是一种已知的致癌物质,长期接触或吸入苯会增加患白血病等血液系统疾病的风险。用松香焊接后,板子还需要清洗,这降低了电路板的寿命,而且还对环境有污染 。
松香助焊时挥发出的气体里可能带有铅,锡焊丝为了达到理想效果会加一点铅助融,这样焊点才会光滑,还能节省焊丝的使用,让焊点变得更瘦。没有铅的焊丝表面毛糙,手工焊接会把焊点堆的和馒头一样,很不美观,同样会增加焊点的电阻。
现代集成电路板焊接大多是由机器来完成,这些机器采用精密的焊接技术和先进的控制系统,确保焊接过程的准确性和稳定性。
在焊接材料方面,现代焊接普遍使用的是无铅焊丝,以减少对环境的污染和对人体的危害。同时,助焊剂也改成了更为环保的水溶性助焊剂或免清洗助焊剂,这些助焊剂具有更低的毒性和更好的焊接效果。