上週，一位在加州的同事打電話來：「我們需要一種活性更高的助焊劑！」他說道。我強忍著沒說出「下次你來這邊時，要不要一起去慢跑？」之類的話，請他說明得更具體些。「你心知肚明我的意思！」他說得沒錯。我確實明白。算是吧……但我同時也試圖迫使他思考自己究竟在要求什麼。 人們（即使是聰明且受過良好教育的人）往往會要求一種「活性更高／更強／更佳」的助熔劑，卻不曾停下來思考自己真正想要的是什麼效果。如果你開始跟不上我的思路，或許最好從頭開始，先來思考一下活化劑究竟起什麼作用……
活化劑是添加至焊劑中的化學物質，用於去除金屬表面的氧化物，從而使金屬能夠相互結合，形成強韌的冶金鍵。當我剛開始擔任焊膏配方化學師時，我曾像許多人一樣認為，化學物質的反應性越強，就越能成為良好的活化劑。此外，我還認為關鍵在於 pKa（即解離常數）：將腐蝕性等同於活性。 對於在溶液中會解離的化學物質 AB：
AB < A + B
因此，其解離常數 pKa 為：
pKa = -log { [A].[B] / [AB] }
因此，pKa 值越小，解離程度就越高。然而，當我進行實驗時，這些數據卻無法解釋實驗結果。pKa 值低的化學物質通常（但並非總是）效果不佳；而在測試激活劑的「同系物系列」時：有些效果良好，但許多則不然，且始終沒有任何明顯的規律。有三點很快便顯而易見：
1/ pKa 幾乎總是以水溶液中的值表示
2/ 我並非僅著眼於單一效果（關於我所說的「效果」究竟指什麼，稍後再談）
3/ 可在活化劑中添加某些化學物質，以增強其效果
除了某些極具腐蝕性／反應性的助焊劑外，水作為溶劑並非理想選擇，因此任何基於（例如）酸鹼的分析，頂多只能說是相當簡化，所以 1/ 不適用。 談到第 2/ 和第 3/ 點……好吧，那麼這個「效應」究竟是什麼？當時，我僅專注於焊錫膏，且僅關注「焊錫球化」的問題；即個別焊錫顆粒部分聚合，卻仍有部分顆粒未能與回流後的焊錫膏主體結合。 當我選用一款在焊球形成測試中表現優異的焊錫膏，並將其回流至 OSP 鍍銅板時，結果往往是焊錫膏在銅表面上的潤濕效果極差；這便是我獲得的第四項啟示，也是焊錫膏配方設計中的關鍵要點：
4/ 您希望達到什麼效果？
用於去除焊料表面氧化物的活化劑，通常並不擅長去除基板表面的氧化物，例如鎳或銅的氧化物及氫氧化物。此外還有第五項收穫：
5/ 啟動因子必須執行兩項任務（參見圖示），而非僅有一項：
– 首先：與表面金屬氧化物發生反應，形成金屬-活化劑反應產物（MARP）
– 其次：將 MARP 從金屬表面去除
這自然引出了關於活化劑的公案：若不可溶的金屬氧化物被 MARP 取代，除非它能從金屬表面移開，否則有何益處？請注意 ，這些 MARP 既可溶解於殘留物中，也可使其揮發：雖然後一種做法確實引發了 關於揮發性有機金屬化合物毒性程度的問題，但我認為這個有趣的概念從未付諸實踐。或許您有更深入的了解？
下次當有人請你調配一種「活性更高」的助熔劑時，請開朗地微笑，並將這篇部落格文章的連結傳給對方（順便告訴他們是安迪·麥基介紹你來的！），最後問他們：「你究竟希望這種助熔劑能發揮什麼作用？」，或者更具體地說：
* 請詳細描述客戶所觀察到的焊接缺陷
* 使用了哪種焊料合金？
* 焊料是附著在什麼表面上？
* 回流條件為何（溫度曲線／氣氛）？
這樣一來，您將更能引導配方化學家解決問題，而非試圖揣測他們處理問題的方法。
乾杯安迪
