🔧 BS EN ISO 9454 是英国标准学会(BSI)采用欧洲标准 EN ISO 9454 制定的软钎焊助焊剂系列标准,专门规定软钎焊(钎焊温度较低,通常指 450 ℃ 以下的焊接)所用助焊剂(flux)的分类与要求。助焊剂在软钎焊过程中起到去除金属表面氧化膜、防止再氧化、降低表面张力促进焊料润湿的作用,是保证焊点质量的关键辅助材料。本系列由两部分组成:第 1 部分规定助焊剂的分类、标记与包装;第 2 部分规定助焊剂的性能要求。
💡 助焊剂是电子组装的「隐形功臣」:没有助焊剂去除氧化膜,焊料难以润湿焊盘,焊点会出现虚焊、冷焊等缺陷。但助焊剂残留(尤其是含卤素活性残留)可能腐蚀焊点,因此分类与要求至关重要。
一、系列构成与适用范围 📌
BS EN ISO 9454 系列归属 ICS 25.160.50(钎焊与焊接材料),英国方面由 BSI 技术委员会 NFE/27「锡和锡合金」负责参与。系列共两个部分:
| 部分 | 标准号 | 规定内容 | 作用 |
| 第 1 部分 | BS EN ISO 9454-1:2016 | 助焊剂分类、标记与包装 | 建立统一的助焊剂分类与命名体系 |
| 第 2 部分 | BS EN ISO 9454-2:2001 | 助焊剂性能要求 | 规定助焊剂应满足的性能指标 |
第 1 部分与 ISO 9454-1:2016 相同,代替了 BS EN 29454-1:1994;第 2 部分规定助焊剂的性能要求。
二、助焊剂的分类体系(第 1 部分)🔍
助焊剂的分类通常基于主要成分与活性(腐蚀性)两个维度。标准建立了一套统一的分类与标记体系,主要分类包括:
- 树脂类助焊剂(松香基):以天然或改性松香为主要成分,分为无活性、中等活性、高活性等级;
- 有机类助焊剂:以有机酸、有机卤化物等为主要成分,具有不同活性等级;
- 无机类助焊剂:以无机酸、无机盐等为主要成分,活性强、腐蚀性强,主要用于非电子场合。
按活性/腐蚀性等级,助焊剂分为无活性、低活性、中等活性、高活性等类别,并以规定的代号标记。分类标记使助焊剂的活性、残留腐蚀性等信息一目了然,便于选用与质量追溯。
⚠️ 电子组装的焊点残留物应尽量为电绝缘性良好、无腐蚀性的助焊剂。高活性(尤其是含卤素)助焊剂虽焊接性能好,但残留可能腐蚀焊点、引起电化学迁移与漏电,应谨慎选用并彻底清洗。
三、助焊剂的性能要求(第 2 部分)🔧
第 2 部分规定助焊剂应满足的性能要求,主要包括:
- 去除氧化能力:助焊剂应能有效去除被焊金属表面的氧化膜,促进焊料润湿;
- 润湿性:助焊剂应能降低焊料表面张力,使焊料在焊盘上充分铺展;
- 腐蚀性:助焊剂及其残留物不应造成被焊金属或基材的腐蚀,残留腐蚀性应在允许范围内;
- 电性能:助焊剂残留物应具有良好的电绝缘性,避免引起漏电与短路;
- 卤素含量:含卤素助焊剂的卤素含量应符合规定,无卤助焊剂应满足卤素限制要求。
性能要求通过相应的试验方法验证,如润湿性试验、腐蚀性试验、绝缘电阻试验、卤素含量测定等。
四、试验方法与质量控制 📏
标准规定的助焊剂性能试验方法主要包括:
- 润湿性试验:在规定条件下测定助焊剂对焊料的润湿能力,通常以润湿时间或润湿力表征;
- 腐蚀性试验:将助焊剂残留物置于被焊金属与基材上,在温湿条件下考察是否产生腐蚀;
- 绝缘电阻试验:在标准温湿度下测量助焊剂残留物的表面绝缘电阻,评价电绝缘性;
- 卤素含量测定:采用化学分析或离子色谱等方法测定助焊剂中卤素(氯、溴等)含量;
- 外观与包装检查:核查助焊剂的外观、均匀性与包装标识。
💡 对电子组装而言,无卤素、无腐蚀性残留的「免清洗」助焊剂是主流选择;但免清洗不等于无活性,其焊接性能仍须满足润湿性要求,需在焊接性能与残留安全性之间取得平衡。
五、工程实践应用 🛠️
- 🔍 电子组装:在印制电路板(PCB)波峰焊、回流焊中,助焊剂的选择直接决定焊点质量与可靠性;
- 📋 焊接工艺控制:根据焊接方式(波峰焊、手工焊、机器人焊)与清洁度要求选择合适活性等级的助焊剂;
- 🔧 残留管理:对含活性残留的助焊剂,应规定清洗工艺,防止残留腐蚀与电化学迁移;
- 📊 采购与验收:按标准分类标记采购助焊剂,核对其活性等级、卤素含量与性能报告,确保质量可追溯。
六、常见问题解答 ❓
❓ 问:助焊剂在软钎焊中的作用是什么?
答:助焊剂主要起三方面作用:去除被焊金属表面氧化膜、防止焊接过程中金属再氧化、降低焊料表面张力促进润湿铺展,从而保证焊点质量。
❓ 问:为什么电子组装常用无卤或低活性助焊剂?
答:电子组装的焊点长期工作,含卤素或高活性的残留可能腐蚀焊点、引起电化学迁移和漏电,影响可靠性。无卤低活性(免清洗)助焊剂在满足焊接性能的同时,残留更安全。
❓ 问:助焊剂分类主要依据哪些维度?
答:主要依据主要成分(树脂类、有机类、无机类)与活性/腐蚀性等级(无活性、低活性、中等活性、高活性),并以规定代号标记,便于选用与追溯。
🔍 问:含卤素助焊剂为什么需要控制卤素含量?
答:卤素离子(氯、溴等)具有强腐蚀性,残留会腐蚀焊点与基材,并促进电化学迁移导致漏电。因此需按规定限制卤素含量,无卤助焊剂应满足严格卤素限制。