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【刘工总结】光伏组件封装材料总结之焊带、助焊剂
日期:2014-12-18   [复制链接]
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4.3.1、化学活性


要达到一个好的焊点,被焊物必须要有一个完全无氧化层的表面,但金属一旦曝露于空气中回生成氧化层,这中氧化层无法用传统溶剂清洗,此时必须依赖助焊剂与氧化层起化学作用,当助焊剂清除氧化层之后,干净的被焊物表面,才可与焊锡结合。

助焊剂与氧化物的化学反应有几种:

1、相互化学作用形成第三种物质;

2、氧化物直接被助焊剂剥离;

3、上述两种反应并存。

松香助焊剂去除氧化层,即是第一种反应,松香主要成份为松香酸(Abietic Acid)和异构双萜酸(Isomeric diterpene acids),当助焊剂加热后与氧化铜反应,形成铜松香(Copper abiet),是呈绿色透明状物质,易溶入未反应的松香内与松香一起被清除,即使有残留,也不会腐蚀金属表面。

氧化物曝露在氢气中的反应,即是典型的第二种反应,在高温下氢与氧发生反应成水,减少氧化物,这种方式长用在半导体零件的焊接上。

几乎所有的有机酸或无机酸都有能力去除氧化物,但大部分都不能用来焊锡,助焊剂被使用除了去除氧化物的功能外,还有其他功能,这些功能是焊锡作业时,必不可免考虑的。

4.3.2、热稳定性

当助焊剂在去除氧化物反应的同时,必须还要形成一个保护膜,防止被焊物表面再度氧化,直到接触焊锡为止。 所以助焊剂必须能承受高温, 在焊锡作业的温度下不会分解或蒸发,如果分解则会形成溶剂不溶物,难以用溶剂清洗,W/W 级的纯松香在 280℃左右会分解,此应特别注意。

好的助焊剂不只是要求热稳定性,在不同温度下的活性亦应考虑。 助焊剂的功能即是去除氧化物,通常在某一温度下效果较佳,例如 RA的助焊剂,除非温度达到某一程度,氯离子不会解析出来清理氧化物,当然此温度必须在焊锡作业的温度范围内。另一个例子,如使用氢气作为助焊剂,若温度是一定的,反映时间则依氧化物的厚度而定。当温度过高时,亦可能降低其活性,如松香在超过600℉(315℃)时,几乎无任何反应,如果无法避免高温时,可将预热时间延长,使其充分发挥活性后再进入锡炉。

4.3.3、润湿能力

1.浸润 (横向流动)


是指熔融焊料在金属表面形成均匀、平滑、连续并附着牢固的焊料层。浸润程度主要决定于焊件表面的清洁程度及焊料的表面张力。金属表面看起来是比较光滑的,但在显微镜下面看,有无数的凸凹不平、晶界和伤痕,熔融的焊料就是沿着这些表面上的凸凹和伤痕靠毛细作用润湿扩散开去的,因此焊接时应使焊锡流淌。流淌的过程一般是松香在前面清除氧化膜,焊锡紧跟其后,所以说润湿基本上是熔化的焊料沿着物体表面横向流动。

2.扩散(纵向流动)


伴随着熔融焊料在被焊面上扩散的润湿现象还出现焊料向固体金属内部扩散的现象。例如,用锡铅焊料焊接铜件,焊接过程中既有表面扩散,又有晶界扩散和晶内扩散。锡铅焊料中的铅只参与表面扩散,而锡和铜原子相互扩散,这是不同金属性质决定的选择扩散。正是由于这种扩散作用,在两者界面形成新的合金,从而使焊料和焊件牢固地结合。

4.3.4、扩散率


助焊剂在焊接过程中有帮助焊锡扩散的能力,扩散与润湿都是帮助焊点的角度改变,通常“扩散率”可用来作为助焊剂强弱的指标。

4.4、不良影响

助焊剂使用不当会引起一系列的问题:

1、 过多的助焊剂残留会腐蚀电池片

2、 降低电导性,产生迁移或短路。

3、 残留过多会粘连灰尘和杂物。

4、 影响产品使用的可靠性。

5、 影响EVA与电池片的粘结。

6、 可能在电池片的主栅线产生连续性的气泡。

助焊剂为易燃品,储存应远离火源,不可接触眼睛,也不可接触皮肤。在工作场地,有其他焊接同时进行时,应使用排气装置,除去蒸发的乙醇及焊剂的蒸汽。
 
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来源:阳光工匠光伏网作者:刘殿宝
 
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