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磁通激活剂:什么是磁通激活剂 / 它们的作用

上周,加利福尼亚的一位同事打来电话:“我们需要一种活性更高的助焊剂!”他说。我强忍着没说出“下次你来这儿的时候,要不要一起跑个步?”之类的话,而是请他具体说明一下。“你心里很清楚我的意思!”他说得没错。我确实明白。算是吧……但我也是想逼他好好想想自己到底在要求什么。 人们(甚至包括那些聪明、受过良好教育的人)往往会要求一种活性更高、更强、更好的助熔剂,却没有停下来思考自己真正想要的是什么效果。如果你开始跟不上思路了,也许最好从头开始,先考虑一下活化剂的作用……

活化剂是添加到助焊剂 中用于去除金属表面氧化物、从而使金属能够结合在一起形成强力冶金键的化学物质。当我刚开始担任焊膏配方化学师时,和许多人一样,我以为化学物质的反应性越强,就越能成为好的活化剂。此外,我还认为关键在于pKa(即解离常数):将腐蚀性等同于活性。 对于在溶液中解离的化学物质 AB:

AB < A + B

因此,其解离常数 pKa 为:

pKa = -log { [A].[B] / [AB] }

因此,pKa值越小,解离程度就越大。然而,当我进行实验时,这些数据却无法解释实验结果。pKa值较低的化学物质往往(但并非总是)效果不佳;而在测试激活剂的“同系物”时:有些效果很好,但许多却不然,且始终没有明显的规律。有三点很快变得显而易见:

1/ pKa 几乎总是以水溶液中的值表示
2/ 我并不是只关注单一效应(稍后我会解释我所说的“效应”是指什么)
3/ 可以在活化剂中添加某些化学物质以增强其效果

除了某些极具腐蚀性或反应性的助焊剂外,水作为溶剂并非理想选择,因此任何基于(例如)酸和碱的分析,充其量也只是相当简化的,所以第1点不适用。 说到第2/和第3/点……好吧,那么这种“效应”究竟是什么?当时,我只关注焊膏,而且仅关注焊球形成的问题;即个别焊料颗粒部分聚合,留下一些未与回流后焊膏主体结合的独立颗粒。 当我将一种在焊球测试中表现优异的焊膏,用于OSP-铜材料的回流焊接时,结果往往是焊膏在铜表面上的附着润湿 非常差,因此这便是我获得的第四个认识,也是焊膏配方设计中的关键点:

4/ 您希望达到什么效果?

能够去除焊料表面氧化物的活化剂,往往不擅长去除基板表面的氧化物,例如镍或铜的氧化物和氢氧化物。此外还有第五个发现:

5/ 激活器必须完成两项任务(见图),而不是一项:

– 首先:与表面金属氧化物发生反应,形成金属-活化剂反应产物(MARP)
– 其次:将MARP从金属表面去除

这自然让我联想到“活化剂公案”:用MARP取代不溶性的金属氧化物有何益处?除非它能从金属表面脱离。请注意 ,这些MARP既可以溶解到残留 中,也可以被制造成挥发性物质:尽管后一种方法确实 引发了一个问题,即挥发性有机金属化合物化合物 究竟有多毒,而且我认为这个有趣的概念从未付诸实践。也许你更了解情况?

下次有人让你配制一种“活性更高”的助熔剂时,请开心地微笑,把这篇博客文章的链接发给他们(并告诉他们是安迪·麦基让你发来的!),最后问他们:“你到底希望这种助熔剂起什么作用?”,或者更具体地说:

* 请详细描述客户所看到的焊接情况缺陷
* 使用了哪种焊料合金 ?
*润湿 焊接在什么表面上?
* 回流条件(温度曲线/气氛)如何?

这样一来,您就能更好地引导配方化学师解决问题,而不是试图猜测他们解决问题的方法。

干杯安迪