被焊金屬工件表面存在氧化物、灰塵等污垢，阻礙工件基體金屬和焊料之間以原子狀態(tài)相互擴(kuò)散，因此必須清除氧化物等以使表面清潔露出金屬基體，但是被清潔的金屬基體表面的原子在大氣中又立刻被氧化，在焊接溫度下，氧化速度更快。
所以在焊接過程中加入助焊劑，用來協(xié)助提供沒有氧化層的金屬表面，并保持這些表面的無氧化物狀態(tài)，直到焊錫與金屬表面完成焊接過程。
同時依靠焊劑的化學(xué)作用，與被焊金屬表面的氧化物化合在焊接溫度下形成液態(tài)化臺物，使被焊金屬部位表面的金屬原子與熔融焊料的原子相互擴(kuò)散，以達(dá)到錫焊連接的目的。在焊接過程中助焊劑還能促進(jìn)焊錫的流動和擴(kuò)散，通過減小表面不平度來影響焊錫表面張力在焊錫擴(kuò)散方向上的平衡。
目前國內(nèi)外助焊劑一般由活化劑、溶劑、表面活性劑和特殊成分組成。特殊成分包括緩蝕劑、防氧化劑、成膜劑等。
主要作用是在焊接溫度下去除焊盤和焊料表面的氧化物，并形成保護(hù)層，防止基體的再次氧化，從而提高焊料和焊盤之間的潤濕性。
助焊劑活化劑的成分一般為氫氣、無機(jī)鹽、有機(jī)酸類和胺類，以及它們的復(fù)配組合物。
酸類活性劑(如鹵酸、羚酸、磺酸)主要是因為H+和氧化物反應(yīng)例如:有機(jī)酸的羚基和金屬離子以金屬皂的形式除去焊盤和焊料的氧化膜:
隨后有機(jī)酸銅發(fā)生分解，吸收氫氣，并生成有機(jī)酸與金屬銅:
Cu(RCOO)2+H2+M→2RCOOH+M-Cu
松香(Colophony)用分子式表示為C19H29COOH，由于它含有羧基，使得它在一定的溫度下，有一定的助焊作用；同時松香是一種大分子多環(huán)化合物，因此它具有一定的成膜性，在焊接過程中傳遞熱量和起覆蓋作用，能保護(hù)去除氧化膜后的金屬不再重新被氧化。
現(xiàn)在有單一有機(jī)酸作活化劑，也有混酸用作活化劑。這些酸的沸點和分解溫度有一定的差異，這樣組合，可以使助焊劑的沸點和活化劑分解溫度呈一個較大的區(qū)間分布。
如羧酸鹵化物、有機(jī)胺的氫鹵酸鹽。以溴化水楊酸為活化劑，它在釬焊溫度時，可熱分解出溴化氫和水楊酸溶解基體金屬表面的氧化物；并且水楊酸的羥基、羧基在釬焊時可與JH樹脂反應(yīng)交聯(lián)成高分子樹脂膜，覆蓋在焊點表面。
有機(jī)胺的氫鹵酸鹽如鹽酸苯胺，在焊接時，熔融的助焊劑與基板的銅進(jìn)行反應(yīng)，并產(chǎn)生CuCl2和銅絡(luò)合物。
結(jié)果生成的銅化合物主要與熔融的焊料中的錫產(chǎn)生反應(yīng)生成了金屬銅，這些銅立即熔解到焊料之中，通過這些反應(yīng)和銅在焊料中的熔解，使焊料在銅板上流布。
Cu+2C6H5NH2·HCI→CuCl2+2C6H5NH2+H2
CuCl2+2C6H5NH2·HCI→Cu[C6H5NH3]2CI4
主要作用是溶解焊劑中的所含成分，作為各成分的載體，使之成為均勻的粘稠液體。
一般為醇類（甲醇禁用）、醋類、醇醚類、烴類、酮類等。高沸點的醇保護(hù)效果較好，但粘度大、使用不便；低沸點的醇黏度低，但保護(hù)性差，因而可以考慮選擇混合醇的方法。
一般為高沸點和低沸點醇的混合物，有的使用水溶性的醇和不溶于水的醚作溶劑。以超支化結(jié)構(gòu)和平均分子量為2000的水溶性聚合物作為助焊劑載體，超支化的分子構(gòu)型不僅能提高聚合物的熱分解溫度，同時可以降低聚合物的粘度，增強(qiáng)聚合物的滲透和潤濕性能。
主要作用是降低焊劑的表面張力，增加焊劑對焊粉和焊盤的親潤性。
Sn-Pb (60-40)熔點高、表面張力大，在高溫時處理時間長快速冷卻時產(chǎn)生的內(nèi)應(yīng)力大，表面活性劑在提高焊料焊接互連可靠性方面的作用突出。
它們可以是非離子表面活性劑，陰離子表面活性劑，陽離子表面活性劑，兩性表面活性劑和含氟類表面活性劑。
一般為呲咯類，例如苯并三氮唑(BTA)，它是銅的高效緩蝕劑，其加入可以抑制助焊劑中的活性劑對銅板產(chǎn)生的腐蝕。一般認(rèn)為苯并三氮些與銅反應(yīng)生成不溶性聚合物的沉淀膜。根據(jù)化學(xué)分析和X射線分析，認(rèn)為膜的經(jīng)驗式是BTA4Cu3Cl2H20和(BTA2Cu)2CuCl2H20，且聚合物和金屬銅的表面平行，非常穩(wěn)定。BTA在Cu20層上成膜比在Cu0層上成膜更容易，而且膜的厚度厚了近一倍。BTA的濃度大于10-3 mol/L時，就可以很好地抑制銅的腐蝕。
主要功能是防止焊料氧化，一般為酚類 (對苯二酚、鄰苯二酚、2，6-二叔丁基對甲苯酚)，抗壞血酸及其衍生物等。特別是在水溶性助焊劑中，一定要有防氧化劑。在助焊劑中加入多核芳香族化合物，在加熱時釋放出N2形成惰性氣氛從而防止氧化。
選用烴、醇、脂，這類物質(zhì)一般具有良好的電氣性能，常溫下起保護(hù)膜作用不顯活性，在200℃ ~300℃ 的焊接溫度下顯示活性，具有無腐蝕、防潮等特點。
在焊盤銅表面形成的合金涂覆層中含有金屬間化合物IMC，它們的組成和厚度決定著組裝焊接時的可焊性。例如在熱風(fēng)整平中形成Cu3Sn和Cu6Sn5，前者可焊性差，后者可焊性較好，而最表層的焊料層才是最好焊接的:在Sn-Pb (60-40)中，由于低共熔合金Sn/Pb的覆蓋，其IMC的厚度小:在非鉛焊料中，常加入其它金屬 (如SN100CL中的Ni或Co) 來影響IMC層的厚度:而在助焊劑中，常加入草酸，2-氨基苯甲酸，喹啉，喹啉-2-羧酸等。此類化合物可在焊料與界面處形成一層界面化合物沉積層，可抑制焊料與基板的原子擴(kuò)散，因此阻礙了金屬間化合物的生長。
過多的助焊劑殘留會腐蝕電池片，粘連灰塵和雜物，降低電導(dǎo)性，產(chǎn)生遷移或短路。也可能會影響EVA與電池片的粘結(jié)，可能在電池片的主柵線產(chǎn)生連續(xù)性的氣泡，影響組件可靠性。
工藝人員需定期檢查焊機(jī)噴射量，保證助焊劑噴射量在合理范圍內(nèi)。同時返修區(qū)域在更換電池片時請使用指定的助焊筆，禁止用大頭毛刷涂抹助焊劑。
助焊劑的質(zhì)量也可能影響焊帶的焊接效果，較差的助焊劑會造成組件的嚴(yán)重虛焊，從而影響到組件的整體性能。
來源：順風(fēng)光電
原文始發(fā)于微信公眾號（光伏產(chǎn)業(yè)通）：光伏助焊劑小科普
