專利名稱：：焊接方法
技術領域：
：本發明是針對焊池的純凈或潔凈的議題。己經發現自熔融悍料清除金屬氧化物對于產生可靠且可再制的焊接接頭而言是極為重要。當使用無鉛焊料合金時，這尤其重要。利用池表面上的活性添加物層來清除及同化金屬氧化物。這具有以不高于電子組件的26(TC極限的溫度產生可靠的無鉛焊接接頭的令人驚訝的結果。
背景技術：
：電子元件通常是以鉛-錫焊料焊接至印制電路(PC)板。260°C(500。F)的最大焊接溫度已經變成產業標準，且此極限已經傳播至許多其它參數。譬如，焊接至印制電路板的大部份元件是額定使用于26(TC的最大溫度。連續的焊接裝置是建造為在約26(TC的最大溫度下操作。希望自焊料消除有害的鉛，甚至進一步試圖禁用鉛。在現今使用鉛-錫焊料的許多產品中，將需要無鉛焊料。示范性的替代無鉛焊料合金包括約有95-96.5%錫及3.5-5%銀的錫-銀及錫-銀-銅合金。已經提出部分以錫為基礎的焊料并添加銻、鉍、銦、鎳及/或鋅。錫是無鉛焊料的基底且通常是以占合金中大于90%的量出現。已經發展出可使PC板的自動焊接成為高度可靠的可靠的焊接方法。為了以諸如錫-銀焊料合金等無鉛焊料達成類似的可靠度，一般發現需要270至275℃(520℉或更高)的焊接溫度。顯然，這比常用的260℃極限更高并具有損傷組件的可能性。因此，特別是鑒于使用無鉛焊料的來臨的需求，非常需要降低此無鉛替代合金的焊接溫度。對于鉛-錫焊料及替代悍料合金所關心的另一議題是焊料上的浮渣累積。浮渣是焊料中的金屬氧化物累積。大量焊料會損失于浮渣中，然后需加以處理以回收及再循環金屬。即便看不見浮渣時，熔融焊料表面上的少量亦會導致緊密分隔的引線之間的焊料橋接及/或不能濕潤受焊接的表面，故獲得了不完全或不良的接頭。由于本發明的研究，我們此吋確信焊池的純凈是焊接的一項重要的困難因素。分布在池中的金屬氧化物似乎會與濕潤及成功的焊接產生干擾。氧化物可能升高焊料粘度、提供在比起缺乏此等奪L化物時固化的更高的溫度下結晶化的成核部位、并可能造成焊接接頭的弱點。因此，除了表面上可看見的浮渣之外，一項重要議題是熔融焊池的純凈。本發明的實踐中發現，通過耐久性添加物可顯著地最小化或甚至消除連續焊接裝置中的浮渣形成。更驚人的是，無鉛焊料合金發生合格焊接的溫度已經降低多達3(TF(16至17T:)。錫-銀合金的焊接溫度可處于或低于260℃極限。此外，在波峰焊裝置中熔融金屬的粘度具有驚人的降低。這可能有助于在PC板中的鍍金屬通孔處所獲得的優良的焊接接頭。焊接接頭的此等改良亦由于如濕潤平衡測試所顯示的較好的濕潤所致。相信焊池的潔凈是其成因。可用來實踐本發明的多種不同的波峰焊、噴泉焊(fountainsoldering)及級聯焊(cascadesoldering)系統是描述及圖標于"ASM手冊(ASMHandbook),Volume6,熔接,硬焊及軟焊(Welding,Brazing,andSoldering)"中。大體復制自"金屬手冊(MetalsHandbook)第1088頁的如圖4所示的示范性裝置包含一大桶或"焊料盆"，其中可以在所需要的焊接溫度容納熔融焊料10。泵(未圖示)自此熔融團塊底部附近抽取焊料并驅迫其往上通過一或多個槽噴嘴11，焊料就像瀑布般地自該一或多個槽噴嘴ll側向地從該槽在一或兩方向中流動、并回到桶內。流動焊料的上表面常稱為"波"。當此波峰焊裝置使用于焊接時，印制電路板12移動橫跨裝置，故使PC板的下面接觸熔融焊料的波13的上表面。熔融焊料濕潤受焊接表面、且吸(wick)至鍍金屬通孔內及引線周圍、且在其間產生良好的焊接接頭。亦具有本發明可產生效用的所謂噴泉焊接機及級聯焊接機。本發明的實踐中，具有充分范圍的液體活性添加物層是在焊接過程期間維持于熔融焊池上以維持池的純凈或潔凈。此層提供了可使獲得可靠焊接接頭的溫度充分地降低的驚人結果。液體層優，地包含材料，該材料在池溫下呈現穩定、有效地阻絕空氣中的氧抵^-池的靜止表面、且具有同化池中至少一種金屬的氧化物且在一段商業可接受時間中保持液體的能力。一般而言，該材料包含具有親核及/或親電子端基的有機分子。羧基-COOH端基是特別優選的。示范性物質包含諸如下文更詳細地描述的二聚酸。發明概述本發明的實踐的一實施方式中，用于清除及同化金屬氧化物的液體層的活性添加物被導入至焊池上，而受焊接表面接觸熔融焊料。本發明包含自熔融焊料池或類似物來清除金屬氧化物。此外，本發明包含在活性添加物中同化氧化金屬。圖l為得自濕潤平衡測試的力對時間的圖形；圖2為濕潤平衡測試在一系列溫度下的力對時間的圖形；圖3為用于顯示本發明的實踐的濕潤平衡測試的力對時間的圖形；圖4以部分橫向剖面半示意性地顯示可用以實踐本發明的示范性焊接裝置；圖5和圖6為焊接接頭的金相橫剖面。具體實施方式詳述本發明包含用于現場純化熔融焊料的方法，其使得焊接方法更有效率且產生更好結果，特別是對于無鉛焊接尤然。因為可靠焊接的溫度降低，無鉛焊料變得實用。本發明的實踐的一優選實施方式中，在焊接過程期間液體活性添加物層維持在熔融焊料池上以維持該池的純凈或潔凈。活性添加物包含一種材料，該材I4自熔融金屬來清除金屬氧化物、在該池溫度下呈現穩定、有效阻絕空氣中的氧抵達該池的靜止表面、且具有在池中同化至少一種金屬的氧化物的能力。活性添加物應在一段商業可接受的時間中保持液體。一般而言，該材料包含具有親核及/或親電子端基的有機分子。特別優選諸如二聚酸等中的羧基端基。雖然將活性添加物陳述為在該池溫度下呈現穩定，這并不代表其在一無限長時間中呈現穩定。如下述，甚至一"穩定"的添加物在一段期間曝露于熔融金屬池的惡劣條件之后亦將逐漸地劣化、'氧化及/或變成裝載著所同化金屬到達粘性或粘膠狀的程度。另一方面，會迅速蒸氣化、不良冒煙或快速劣化及變成固體的材料不視為具穩定性。此說明書首先是勾勒出一焊接方法的一容易了解范例的輪廓，且稍后依需要添加細節與變異。波峰焊是為一種用來說明主體物的便利方式。因此，在其最簡單形式中，活性添加物被添加至波峰焊裝置中的熔融焊料中。活性添加物是一種比焊料具有更低密度且更快地分散橫跨熔融焊料池的至少曝露出的靜止表面的有機液體。金屬氧化物浮渣形成減少，而表面上己形成的浮渣聚集在似乎包括活性添加物及所同化的金屬氧化物的暗色液體中。當活性添加物加入池中時，熔融悍料中的金屬氧化物立即被清除。所產生的經清除或經純化焊池具有降低的粘度，且令人驚訝地可以在比常見無鉛焊料先前所相信可行的更低的溫度來形成可靠的悍接接頭。雖然未測量，相信經清除的恪融金屬比仍含有金屬氧化物的金屬更為有效地濕潤受焊接的固體表面。充分的活性添加物被放入熔融焊料的池上以形成裝置的桶中橫跨焊料的曝露出靜止表面的層，諸如圖4所示。優選的是添加一充足量的活性添加物以在池的靜止表面上提供將持續一工作日的至少一整班、或至少四小時的一層，故在該段時間中通常不需要養護。使印制電路板(或其它受焊接對象)接觸到熔融焊料的至少一表面，故焊料濕潤位于板及元件上的金屬表面、并流動來充填鍍金屬通孔、固接電流引線、覆蓋住接觸墊等。在波峰焊裝置中，PC板接觸自池底部附近所泵送的熔融焊料的波頂部。添加物可能未出現在波的動態表面上或其中使波落入池內的紊流區域中，但活性添加物是藉由自池的主要容積清除金屬氧化物來增強焊接。優選地，添加物量是足以立即地同化來自池表面的金屬氧化物。優選的是形成具有高達三毫米、或甚至更大厚度的層于熔融焊料的至少一部分表面上。此厚層的有利處在于在需要清理該池之前，其可保持有效至少四個小時、且通常至少一整天。當該裝置在較短期間操作時，則可能適用一較薄層。優選地，使用足夠的添加物以維持已經同化金屬氧化物的液體層而不讓呈現固體的浮渣累積在表面上。不需要描述焊接方法的其它常規方面，諸如焊接前將助熔劑施加至PC板，使用熱空氣刀或類似物來移除多余的焊料，或認為此PC板的任何所需要的先前或后續清理。不需要描述焊接PC板以外的其它對象的范例。添加物的殘留物似乎是未留存在已從池施加焊料的PC板上，該池上譬如已經添加二聚酸。已經存在用于清理任何此等殘留物的良性溶劑，諸如異丙醇及含有表面活性劑的水溶液等。，甲苯可有效溶解及移除二聚酸，故為一種優選的活性添加物。二聚酸是一種高分子量二羧酸，其為液體(通常在室溫呈粘性)、穩定且可耐高溫。其通過中分子量的不飽和或飽和脂肪酸的二聚所產生且常含有36個碳(譬如，一含有三個羧基及54個碳的三聚酸亦為類似，等同于一約有36個總碳的較短脂肪酸鏈的三聚體)。脂肪酸是由含有4到多達30個碳原子的脂族基的鏈所組成(但商業可用的脂肪酸具有最高達22個碳原子)且其特征在于末端羧基，-COOH。乙酸以上的所有羧酸的通式是為CH3(CH2)xCOOH。碳原子數包括-COOH基。脂肪酸可為飽和或不飽和。部分案例中，可能具有混合的飽和及不飽和脂肪酸的二聚體。示范性飽和脂肪酸包括軟脂酸(C16)及硬脂酸(Cl8)。不飽和的脂肪酸通常是自植物衍生并包括通常含有16、18或20個碳原子及特征端基-COOH的脂族鏈。在最常見的不飽和酸中是包括油酸、亞油酸及亞麻酸，皆為C18。在本發明的實踐中，優選飽和脂肪酸。其在升高溫度下比具有可察覺的雙鍵的不飽和脂肪酸更為穩定。亦已知芳族脂肪酸，譬如苯基-硬脂、松香酸(abieticacid)及自松香衍生的其它脂肪酸。松香酸(rosinacid)包含C20單體且可包含菲環(譬如松香及海松酸)。當環只在一角落連結(如果不只一個位于一分子中)故分子具有"彈性"時，含有苯環的二聚體是相當能被接受。苯環是實質呈扁平且可堆積以在熔融焊料上形成單分子膜。芳族二聚酸亦可比類似碳數脂族二聚酸更具有熱穩定性。脂肪酸的二聚體(及較高低聚物)是可為類似脂肪酸的二聚體或不同脂肪酸的共聚物。這可從本發明實踐中具有效用的一商業等級的"二聚酸"組成物的質譜儀分析看出。如表i至m所示，發現"二聚酸"是約為89%的二聚體、約6%的單體(脂肪酸)及5%的三聚酸。用以制造二聚體的市售單體脂肪酸依據原料來源而明顯地改變。椰油、花生油、棕櫚油、橄欖油、玉米油、紅花油、桐油、菜籽油、妥爾油(talloU)、蒸餾妥爾油、得自海洋來源的油等之間所出現不同的酸的比例并不相同。此等油可能混攪以作進一步變化。二聚分子可由于脂肪酸來源及減聚合參數而具有顯著的變異。譬如，可能將一二聚體視為四個脂族鏈的X形結構，其具有位于一或多個鏈上的伯雜原子或反應端基。可依據源材料連結何處而使所有四個鏈具有各種不同長度。位于二聚酸上的典型的兩個-COOH端基可能位于相鄰鏈的末端上或相對的鏈的末端上。位于鏈末端上的雜原子可能相同或不同，雖然一般為兩個，個別分子上可具有一或多個活性端基。若非具有可能在諸如8,9-替代C18烷烴中所發現的整齊的X,C18鏈上的側鏈可能并非直接地相對，但基本上可能在沿著此鏈的任何位置上發現(譬如，側鏈可能位于位置3及12、或3及9，或幾乎任何其它的組合)。雜原子基本上可能沿著此鏈的長度而非位于碳鏈的末端上。并且，混合物中并非所有分子皆需相同且可能從未相同。因此，可依據原料單體及聚合條件及/或催化劑來制造廣泛不同的二聚體、三聚體及更高聚合物。譬如，商業用"二聚酸"單單一個制造廠即可提供約兩打不同的等級，且有許多制造廠每年制造約235百萬磅的此等產物。許多這些二聚酸包括不同比例的單體、二聚體及三聚體。大部份是由妥爾油給料制成，但亦盛行采用其它脂肪酸來源。市售的二聚酸可具有混合的'二聚體，亦即其中使兩種脂肪酸彼此不同的二聚體，且可具有被二聚的飽和與不飽和脂肪酸的混合。因為二聚發生于不飽和的部位，從不飽和脂肪酸開始將可導致優選的飽和二聚體。示范性市售二聚酸及三聚酸是包括得自中國江西省宜春(音譯Yichun)市遠大集團(音譯YuandaGroup)的亞非爾化學(AverChemical)的AVER13、AVER17、AVER18及AVER19;得自俄亥俄州多福及密西西比外l皮凱永的亞利桑那化學公司(ArizonaChemicalCompany)的Century1156、Unidyme11、Unidyme14、IMdyme14R、Unidyme18、Unidyme22、Unidyme27、Unidyme35、jUnidyme40、Unidyme60、UnidymeM-9、UnidymeM-15、UnidymeM-35、UnidymeT-17、UnidymeT-18及UnidymeT-22;得自俄亥俄州辛辛那提及依利諾州坎可基的寇格尼司集團(CognisGroup)的Empol1008、Empol1018、Empol1022、Empol1040及Empd1062;得自康乃狄克州斯坦福的米德威斯伐哥(MeadWestvaco)的MeadWestvacoDTC155、DTC175、DTC180、DTC195、DTC275、DTC295、DTC5Sj5及SCTO;得自韓國KYE，Yangjugun的三宇油化學公司(音譯SamwooOilChemicalCo)的標為PM200的二聚酸，其為80至90%的二聚酸、10至20%的三聚酸及5%最大值的單體酸；得自佛羅里達州萊克蘭的解析效能產品(ResolutionPerformanceProducts)的產品；得自英國倫敦及德拉瓦州威明頓的優尼奎馬('Uniqema)的Pripol1006、Pripo11009、Pripol1013、Pripol1017及Pripo1:2033;得自紐澤西州帕特森的布朗化學公司(BrownChemicalCo.(經銷商))的Empol1010、Empol1014、Empol1016、Empol1018、Empol1022、Empol1024、Empol1040及Empo11041;得自密蘇里州里奇蒙的太平洋環氧樹脂聚合物公司(PacificEpoxyPolymers,Inc.)白勺PacificDimerAcid;及來自中國樣金(音譯Hianjin)的良友產品(音譯LianyouProducts);中國長沙(音譯Changsha)的科迪亞有限公司(KodiaCompanyLimited);及中國浙江(音譯Zhejiang)的浙江永在化學工業公司(音譯ZhejiangYongzaiChemicalIndustryCo.)的各種不同的二聚酸產品。此清單相信并不完整且可從這些或其它供貨商購得其它二聚酸及類似物。除了二羧基二聚酸以夕卜，-COOH基的親核或親電子取代一般亦可同樣適用。部分可接受的端基就最嚴格的化學術語而言可能未視為親電子或親核的但仍能夠與金屬氧化物絡合或形成非共價(譬如配價)鍵。對于此應用的目的來說，此等端基被視為位于"親核及域親電子的"范圍內。譬如，其它添加物包含胺、醇、硫醇、phosphenes及酰胺，作為二聚體及/或三聚體。其它添加物若在熔融焊池溫度下不會離解則可適用，包含酯、酐、二酰亞胺、內酯及內酰胺。(譬如，ERISYSGS-120，亞油酸-二聚體的縮水甘油酯，得自新澤西州牧爾司頓的專用化學公司(SpecialtyChemicalsInc.))。因此，添加物可包含脂肪酸的二聚體及/或三聚體的碳氫化合物部分(hydrocarbonmoiety)以及該碳氫化合物部分上的至少—親核或親電子基團。優選具有至少兩親核或親電子基團，且更明確言之這些基團是羧基。對于本發明的實踐而言，認為可使用具有至少八個碳原子(C8)的脂肪酸的二聚體及/或三聚體。若非使用約有18個碳原子的脂肪酸的二聚體，較低原子量脂肪酸的三聚體可具有充分類似于作為焊池上的添加物的二聚酸的性質。活性添加物未必永遠具有與脂肪酸的二聚體呈現對應的碳氫化合物部分。易言之，適當的添加物是有機分子，其具有碳氫化合物部分、及呈親核性或親電子性以捕捉池中的氧化錫及/或其它金屬氧化物的一或多個官能團。譬如，可接受在接近一末端處以側鏈分開且具有位于分開的一或兩末端上的親核或親電子基團的長鏈碳氫化合物(優選為飽和)。]焊池的活性添加物具有對于商業應用而言重要的性質。譬如，添加物在池中熔融焊料溫度下為液體，并具有對抗氧化的充分穩定性及足夠低的蒸氣壓以在熔融焊料池上保持活性液體層，優選至少四個小時且甚至更佳一整天之久。活性添加物包括具有一或多個親核及/或親電子端基的有機材料，并具有清除及同化池中至少一種金屬的氧化物的能力，且優選地保持有效至少一整個工作輪班且更優選地約一天。優選地，此層活性添加物有效地阻撓空氣中的氧抵達焊桐.的靜止表面。理想上添加物亦為非腐蝕性、非傳導性及非親水性故在添加物殘留于PC板或其它焊接對象上的情形中不會產生害處。因為市售二聚酸及/或三聚酸及其它適當含有親核及/或親電子基團的分子的數量相當大且"活性添加物"范圍內的可能性數量甚至更大，具有部分這些性質的有些物質可能不像所描述般地完全有效，因此不適合用來實踐本發明。譬如，脂肪酸的字典定義是低達單體中的四個碳原子。基于任意數項原因之故，此材料的二聚體可能并不適合。譬如，其可能具有過高的蒸氣壓(或過低的沸點)，故不可使用在熔融焊料池上；其可能具有對于使用在260'C焊池上而言過低的閃點；等等。然而，此較短鏈脂肪酸的較高低聚物可能適合使用。若缺乏部分上述性質將可容易地消除部分的候選材料。所幸，具有快速、容易且便宜的用來篩選候選活性添加物材料以避免不適用者的測試。顯然，本領域普通技術人員可單純通過得知諸如粘虔、蒸氣壓、沸點、閃點、氧化穩定性等部分物理性質來消除部分物質。可能留下了部分候選物質，其中不確定其是否將良好地運作。則通過篩選測試來獲知。此外，可能有通過篩選測試且,實際上能夠工作的物質，但其因為需在高溫下以較長時程操作而在商業上并不實用。部分材料盡管可操作但比其它材料更迅速地劣化而可能不視為合乎商業使用。篩選測試很簡單。焊料流是,人諸如波峰焊裝置等開始并觀察此焊料流。將少量的候選物質添加至焊池上。當一候選物質可操作時，焊料的流動特征具有立即可以視覺分辨的變化。在堰部上方或通過槽的"瀑布"中的焊料是就像粘度降低般地呈現較具流體性。波的表面中的不規則性遞減。焊料表面上的浮渣似乎聚集在濘漿的一或數區中，先前含有浮動浮渣的焊料表面的其它區域變得光亮且干凈。固體浮渣由于被液體添加物同化而可能消失。可能可以量化此改變，但對于篩選而言并非必要。在典型的小波峰焊裝置中只需要添加少量的材料亦即50至100毫升或更少，以自焊池產生視覺可分辨的變化并獲得良好的焊接特征u可添加較大數量來評估添加物在熔融焊料池上的較長期的穩定性。將活性添加物添加至波峰焊裝置的焊池表面的驚人結果是在于熔融金屬的粘度幾乎立刻降低。當活性添加物傾倒至不含活性添加物且可能具有部分可見浮渣的池上時，波的高度是立即增高。在波峰焊裝置中，流入波內的金屬是自焊池底部附近被抽取，所以浮動的活性添加物液體并非穿過泵的焊料的一部分。泵壓力并無改變的情形下，波高度具有相當明顯的變化。通過自動裝置中的波上方的先前擦掠著PC板底部的波可能充分地升高而在此時譬如溢流板的頂部。金屬氧化物在熔融金屬中表現出具有溶解度或至少具有散布作用，諸如氧化錫在錫中的散布作用。只需少量的金屬氧化物即可改變熔融金屬的流變學。甚至熔融金屬中小濃度的高熔點材料即可能升高金屬的粘度。添加至熔融焊料池的活性添加物層表現出可清除及同化散布在熔融焊料中的至少部分的金屬氧化物，藉以純化或清除焊料，并降低熔融金屬的粘度。這可解釋了添加活性添加物時波峰焊裝置中的流動特征的視覺可分辨變化，亦可解釋焊料在受焊接元件上的改良的濕潤作用。—示范性情況中，可允許一層氧化物浮渣在三個八小時輪班的操作中累積于一小型商業波峰焊裝置的焊料表面上。焊料盆且包括波的面積具有約10xl4英寸(25x35cm)的表面積。約l/3或更大的表面由于其不位于流動的波中而為靜止。將約150至200ml的二聚酸活性添加物添加至裝置并形成表現出約3至4mm厚的層。浮動的浮渣大體是在半分鐘以內被同化至液體層內。令人驚訝地，在兩或三分鐘之后，因為相比活性添加物層形成之前的波高度而言波高度顯著地增加，泵送至波內的液體金屬的粘度表現出減低。這被認為是金屬氧化物自熔融金屬清除的證據。此裝置是以通過波的PC板操作并焊接另外的24小吋。此層然后呈現暗色(很像巧克力)及粘膠狀，但仍可有效同化金屬氧化物。層的容積自其原始厚度增大約50至100%。因此，此方法的一方面是為通過添加具有可自熔融焊剎清除氧化物的親核及域親電子基團的穩定的液體活性添加物來降低粘度及改良焊池的純度。優選的親核端基是-COOH。通過清除或純化金屬氧化物的池來降低粘度，可使用較低的焊接溫度。并且，金屬氧化物被同化在液體活性添加物層中。自熔融金屬的池清除金屬氧化物特別顯著地增強了受焊接固體(譬如銅)表面的潤濕。此發明的一個驚人方面在于利用諸如錫-銀及以錫-銀為基礎的合金等無鉛焊料合金發生可靠焊接的溫度已經降低至不大于260℃。因此，焊接方法包含使受焊接的PC板或類似物以不大于260'C的溫度來接觸熔融焊料。此作用是發生在活性添加物已經施加至熔融焊料表面時。來自不含活性添加物的池的可相比較的接頭焊接的可靠性需要高于260'C的溫度。濕潤平衡測試顯示出當無鉛焊料濕潤于銅上時用以自金屬清除氧化物的活性添加物的效力。一對測試中，試樣是在235t:浸入SAC305合金焊料，且在焊料盆中八秒之后并無任何濕潤。圖l是為這些測試的力對時間的圖形。一個試樣在約八秒后具有輕微的濕潤。實際上，這是未濕潤。試樣亦分別在245、255及265。C浸入，而這些測試顯示于圖2的圖形中。以245"C浸入的試樣顯示受阻滯的不良濕潤(約四秒之后)。255。C的試樣顯示緩慢的不良濕潤(約L5秒;t后)。265'C的試樣顯示良好的濕潤(小于3/4秒)。在這些測試期間池上并無添加物。將約兩流體盎司(約60毫升)的二聚酸添加至焊料盆且使其分散至邊緣。當以刃片推離時，約l/3的熔融焊料表面具有一層估計約為6mm厚度的二聚酸。在試樣浸入的區域中并氺具有可見的二聚酸。表面上并沒有可見的浮渣。將三個試樣浸入，且各測試中在235。C具有良好的濕潤。圖3為顯示這些結果的圖形。每個樣品約在0,3秒抵達零力的軸線，且在不大于3/4秒時完全地濕潤。二聚酸自焊料盆明顯地清除且讓浮渣形成之后，試樣在235t:顯示出顯著受阻滯的濕潤。三個試'摔的任一者在約兩秒以前并無濕潤。在約四秒之后發現合理的濕潤。顯然地，通過一層活性添加物浮在波峰焊裝置或類似物的焊料池表面上，而使焊接接頭表面的外觀改變。鉛-錫合金的良好質量的常規焊接接頭具有平坦的光亮表面，且進行焊接的操作員是仰賴該外觀來評估是否具有良好的接頭。即便當已經產生可接受的接頭時，諸如錫-銀-銅合金等無鉛焊料的表面通常是具有很粗或粒狀的外表。表面上亦可能具有似乎為流線或補綴的有序不規則部。接頭外觀具有并未量化的主觀觀察，但其對于利用肉眼或小倍數放大鏡的有經驗操作員而言是很明顯。已經發現，在活性添加物出現于焊料盆表面上之處自熔化物所形成的無鉛焊接接頭的表面一般具有常規鉛-錫悍接接頭的平坦(非紋路狀)的光亮外觀。當PC板在波峰焊裝置中焊接時，使板的"底部"接觸焊料的波的頂部。熔融焊料流經板中的鍍金屬通孔且沿著孔中的引線以形成延伸通往板"頂部"的接頭。當此波峰焊裝置上不使用活性添加物來制造此焊接接頭時，頂及底表面上的接頭外觀具有細微差異。接頭底部上的表面表現出較平坦，而頂部上的表面表現出較粗。然而，當活性添加物使用于焊料池上時，頂及底表面是在外觀上相當類似且一般呈平坦及光亮狀。此外，此無鉛焊料的金相學外觀依據是否使用活性添加物而不同。錫-銀合金焊料包括共晶，所以當自熔化物凝固時具有二相結構;一基本上錫相及一富含銀相(可能為金屬間化合物)。'銅及其它額外合金組件可能以足以維持可溶于這些相的一相中的夠低的量出現，，或者可以在使其于譬如ioox的放k橫剖面中不被注意到的小量及粒fe出現成為第三相。橫剖面(譬如以KOH溶液蝕刻)顯示大面積的錫顆粒及較小面積的富含銀的顆粒。當焊料來自于不含活性添加物層的池時，富含錫的顆粒、頃向于略呈長形或不對稱。當焊料來自于具有活性添加物層的池時，'k含錫的顆粒是較為圓形或對稱。此等差異未被量化，但有經驗的操作員可容易觀察到。圖5為顯示代表性焊接接頭的放大橫剖面的顯微照片，該焊接接頭通過來自不使用一層浮在熔融焊料池上的活性添加物的池的無鉛焊料的波峰焊形成。圖6為代表性焊接接頭的類似橫剖面，該焊接接頭通過一層浮在熔融焊料池上的活性添加物的相同技術形成。方法中使用及不使用活性添加物的焊料的表面及顆粒結構的這些視覺觀察為"平均值"。易言之，一接頭或橫剖面的觀察可能未清楚地指示出是否以含有或不含活性添加物的方式來制造接頭。個別的接頭可能是模棱兩可的，但在其它時間甚至單一接頭亦足以分辨出含有或不含活性添加物的方法。當檢査通過一方法所制造的一組接頭時，可分辨出使用或不使用活性添加物。本發明的一方面包含將浮渣在熔融焊料上的形成減到最少。當熔融焊料曝露于空氣時，具有金屬的氧化。這些氧化物(通常稱為浮渣)形成于表面上且在諸如波峰焊裝，等連續焊接裝置的操作期間產生累積。具有數項與浮渣形成相關聯^問題。浮渣會干擾印制電路板的健全焊接。譬如，在嚴重情形中，其可能抑制受焊接表面的濕潤并導致不良或不完全的接頭。浮渣的出現亦牽涉到緊密分隔的電流引線或連接墊之間的焊料橋接。此外，浮渣是為焊料的浪費，且必須更替作為浮渣被移除的金屬。對于鉛-錫焊料，浮渣為一種有害的浪費。已發現，當活性添加物層添加至波峰焊裝置中的熔融焊料的表面時，#如，可減少浮渣的形成。曝露于空氣的表面上所出現的活性添加物膜具有阻絕空氣抵達金屬表面及因此抑制氧化的作用。可形成于熔融焊料表面的曝露區域上的浮渣被同化至活性添加物層內。當浮渣在缺乏活性添加物情形下形成時，形成于焊料池上的浮渣通常包括金屬氧化物及挾帶的焊料金屬。多達3/4或更多的浮渣可能呈現所挾帶焊料的形式。本發明的實踐中，浮渣的金屬氧化物部分似乎被留置在添加物層中而浮渣中所挾帶的金屬部分(若有任何的話)被返回至池中，所以喪失于浮渣中的焊料總量大幅地減少。似乎無任何可察覺的未氧化金屬量被挾帶在活性添加物中。因此，在焊接期間消耗較少焊料，且因為產生較少浪費而因此使成本降低。已發現，含有金屬的浮渣可與活性添加物接觸而被加熱，且由于金屬氧化物同化于添加物中而釋放浮渣中挾帶的金屬。因此，譬如未使用活性添加物時在波峰焊裝置中自焊料盆移除的浮渣是可被撇除及處理以收回焊料。浮渣被加熱至一層活性添加物底下的焊料的熔點以上。該層可被攪拌以增進接觸來加速處理。一灘熔融焊料形成及/或成長于添加物層底下而浮渣的其余te分被液體添加物所同化。具有被同化的氧化金屬的活性添加物可被烘烤以收回錫及其它金屬(譬如銀)。部分錫礦砂通常是在燒煤或燒油式襯有耐火磚的旋轉窯(或反射爐)中以預備消除雜質的最高達到65(TC的溫度加以烘:考。可使用載有金屬的添加物作為部分輸入燃料或將其簡單地添加至礦砂并埋在窯中。因為還原烘烤會產生不期望的煙霧且氧化錫為錫礦砂中最常見形式的金屬，故采用氧化烘烤.。可使用氧化條件的氯化烘烤(利用NaCl)來從銀分離出錫，且其是以煙氣收回。雖然相信至少單分子膜形成于熔融金屬的曝露表面的靜止部分上方，在一動態或紊擾情形下金屬表面區域可能未完全覆蓋有此膜。因此，若具有顯著的紊擾(諸如波掉落至池中的焊料池表面的情形)或迅速流動(諸如波的部分上)，可能不存在連續膜。即便如果膜并非在整體表面均呈連續，盡量減少浮渣形成及自大部分焊料池連續性地清除金屬氧化物將是有幫助的。形成浮渣的氧化可能需要成核部位來形成浮渣，其將與焊接產生干涉。通過移除大部份氧化物及使其與浮渣產生千涉的位置呈現隔離，成核部位減少且同理降低了浮渣的形成。易言之，浮渣持續形成但具有較慢的速率。浮渣若形成則被活性添加物所捕捉及同化并被移除以免造成傷害。至少，對于焊料池的添加應足以在熔融焊料的靜止表面上維持基本連續的膜。若超過維持連續膜所需要的過多添加物，尚未知道具有任何害處。已經發現需要添加足夠的活性添加物至波峰焊裝置中的焊料盆的表面，以形成浮動的一層諸如約l/4至lcm可察覺厚度于池^]至少一部分表面上。此量可在池養護之前讓裝置操作一天或更久(除i添加焊料來更替PC板上所使用者)。此層形成用于防止焊料在池中氧化的阻隔。少量氧化發生于波表面上且這些少許浮動的氧化物是朝向池中"瀑布式落回"。此新的金屬氧化物立即被浮層所同化而基本上消失不見。放置在池上的一層活性添加物有多厚是略為依據池中的焊料容積而定。活性添加物的一重要功能是在于從熔融焊料清除金屬氧化物。因此，不是主要取決于表面積，焊料量為池上所使用的添加物量的一種較好的測量方式。對于每100公斤焊料而言，約100毫升數量級的活性添加物似乎是為適當用量。這超出了初始清除的足夠用量且可讓池連續操作一段延長的吋間。在池已經清除熔融金屬中的氧化物之后，容積較不重要，而池上所維持的添加物量與表面積及使金屬曝露于空氣藉以形成氧化物的紊擾活動的關系更大。二聚酸當添加至池上時是為一種近似水白色的清澈狀。隨著金屬氧化物被有機添加物所同化，此層逐漸地變暗。此層逐漸呈現茶、奶茶、可可茶、加奶咖啡及黑咖啡的外觀。相信變暗是部分地由于有機材料劣化且部分地由于同化金屬氧化物所致。劣化可能由于聚合、分解或氧化所致，且可能包含所有這些過程。形成變暗的"粘膠狀"層，且當被撇除時，至少活性添加物膜通常是留存在熔融金屬的靜止表面上，并持續有效地同化金屬氧化物，阻撓空氣與金屬表面的接觸并在金屬中維持低量的氧化物。"當活性添加物層諸如位于波峰焊裝置中般地位于一動態池上時，發生此變暗作用，但顯然具有比靜止池上更慢的速率。池上的此層有機液休留存在池的較安靜區域上，但可被推離其中使波落入池內的紊擾區。隨后該活性層變暗，其粘度似乎增高藉以使其逐漸地朝向波的足部前進，且可能終將遭遇到流動離開波的金屬。可能需要間歇地移除劣化或用過的材料。雖然活性添加物即便劣化后仍作為液體留存在池上，其可包括散布的固體。雖然呈現粘性且固體殼皮可能形成于區域中，添加物在池溫度下持續表現作為液體，但具有相當粘性。亦發現即便添加物變成具相當粘性，仍可通過添加新鮮活性添加物來維持添加物的效力。當呈現相當暗色及粘膠狀時，添加物的效力可能減小且可自池移除整體的可見的有機材料層。劣化的活性添加物層可通過耐高溫"海綿"加以移除。譬如，在上述的生產規模操作之后，將一件約7x20cm的芳族聚酰胺纖維(KevlarTM)織造布放置在表面上。此緊密織布最高約為6.5mm厚。劣化的材料濕潤芳酰胺并吸浸至布內。浮動的布補綴在表面周圍被推動以沿著盆邊緣來揀取添加物，當揭幵吋發現幾乎所有可見的添加物層皆隨著補綴被移除。已經發現昂貴的芳族聚酰胺纖維"海綿"并不重要。已經通過普通的綿毛圈布巾的拭抹作用，而自池熔融焊料成功地移除劣化的活性添加物。此布材并未用足以維持可察覺的損害或在池上留下任何殘留物的方式來接觸焊料。因此，可使用被活性添加物所濕潤的便宜布材或其它纖維來移除用過的添加物。因為連續焊接裝置中熔融焊料上的活性添加物層的效力可能在使用期間被劣伴或耗盡，可能需要以約與消耗相同的速率來更換物質。可間歇他人工擦去或抽吸部分的活性添加物并將少量物質添加至焊料池中來維持有效層，藉以達成此作用。或者，可使此作用自動化進行以在裝置操作期間間歇地或周期性地移除及添加少量的物質。當活性添加物為粘性液體(如同常見的案例)時，可通過任意多種不同可取得的液體配送器加以配送(譬如以滴狀方式)。可利用諸如甲苯、己烷、辛烷、異丙醇、丁醇、己醇或類似物等適當溶劑來降低粘度。層的理想更新速率易由經驗方式求出。用過或劣化的添加物可利用如上述的芳族聚酰胺海綿的自動化"擦拭"予以移除，或者可將液體抽吸離開表面。用于改變二聚酸或類似活性添加物的流變學的特別有用的材料為脂肪酸單體或短鏈酯(譬如methylbutylate或dibutylateester)。活性添加物可以用基本上無效成分加以稀釋而不破壞效力。顯著的稀釋可能降低活性成份保持有效的時間或加速移除劣化討料的需求。譬如，已經將少量巴西棕櫚蠟(carnaubawax)(最高約達l'/。)添加至二聚酸以在加熱時產生很舒服的氣味。巴西棕櫚蠟的10%稀釋不會顯著地降低效力或壽命。約70%二聚酸及30%蠟的稀釋明顯地降低有效壽命，但似乎不會降低效力。因為混合物比未稀釋二聚酸更快變暗及變成粘膠狀而使有效壽命降低。因此，熔融焊料上的液體層優選具有大部份亦即大于約50%的活性添加'擲。也可將著色劑添加至活性添加物而無害處。活性添加物的特征在于其可自熔融金屬或浮渣"同化金屬氧化物"，或"同化位于池中至少一種金屬的氧化物"。這預定涵蓋了同化處于其氧化狀態的金屬。尚未確切地了解"金屬氧化物"是如何留置在活性添加物層上。不了解金屬氧化物是否在分子中被取代或困在添加物中，且其可能皆為兩者。可具有螯合、多價螯合、反應、或單純為圍繞。譬如，如果活性添加物上的反應基團為胺，金屬離子可附接至添加物分子并釋放水。活性添加物因為對于金屬氧化物比熔融金屬具有更大的親和力故可清除及同化金屬氧化物。因此，熔融焊料上及連續焊接裝置中所使用的活性添加物可能通過在消除金屬氧化物的過程中皂化而逐漸地劣化。有機添加物端基與金屬氧化物之間可具有共價或配價(配位)鍵。很有可能，活性添加物的膠束有效地困住氧化物。實際上，有機液體的數個分子包圍住金屬氧化物的分子或分子組。金屬氧化物的此同化作用是將添加物留下作為液體，但粘度可能增高。金屬氧化物可能未以獨特的理想配比分子被同化，且這并不重要。可能具有包含數個明顯理想配比分子的松散鍵合的金屬氧化物的低聚物。具有親核或親電子端基的活性添加物可能在熔融焊料合金的熱量中形成"重金屬皂"。就像大部份的鹽，這些重金屬皂具有高的耐熱性，這可能有助于解釋添加物為何在熔融合金的環境中不會快速劣化。依據需要，可通過最小化活性添加物分子中的不飽和來改良耐熱性。降低不飽和將通過促進緊密的分子斂集來增高耐熱性。因此，譬如，Sigma-Adrich產品432369，其為一種氫化二聚酸，相較于不飽和的對應物而言可提供增強的耐熱性。此外，芳香二聚酸或類似物具有增強的熱穩定性。類似鄰苯二甲酸的二羧基苯酸可能特別有用。可將氫化材料添加至活性添加物以增強熱穩定性，諸如分別為十九氟癸酸(nonadecafluorodecanoicacid)或聚(二甲基硅氧烷-共-二聚酸)(poIy(dimethylsiloxane-co-diiTieracid),雙(全氟十二烷基)封端(bis(perfluorododecyl)terminated),;Sigma-Aldrich產品177741及434906等(西格瑪-歐爵區公司(Sigma-AldrichInc.)，威斯康星州麥迪遜)。得自西格瑪-歐爵區(Sigma-Aldrich)的其它二聚酸產品系包括其產品430307、191043、191035、191019、434647及434655。活性添加物在焊接方法中并未表現為助熔劑。助熔劑在焊接中的功能是通過與膜起反應或使膜自基底金屬表面放松而自基底金屬來移除氧化物膜。熔融的助熔劑隨后是在接頭附近形成保護毯以防止再形成氧化物膜，直到熔融焊料驅排助熔劑及與基底金屬起反應以形成金屬間鍵為止。活性添加物是自熔融焊料清除金屬氧化物并可能從未接觸受焊接的固體表面。助熔劑亦可使用在固體表面上以便利此方法實踐期間的焊接。助熔劑作用是為一種分離、獨立的功能。譬如，因為波中的熔融焊料自池底部泵送而遠位于浮動層的添加物下方，相信活性添加物并未出現在波峰焊裝置中的焊料波的頂部上。添加物既不可溶于亦不易散布于金屬中。當池具有位于表面上的一層二聚酸吋，在波峰焊的板上尚未取現添加物的殘留。連續過程中添加至焊料的物質可諸如以間歇或周期性方式連續地添加，且相信不需要連續的添加。自焊料表面間歇地移除角過的液體殘留物亦似乎已經足夠，且在重復此作用之處實際上是具有連續性移除。如上述，適合本發明實踐所使用的二聚酸及/或三聚酸禾必為脂肪酸的純粹二聚體。己經提供包括少量單體及三聚體的二聚酸的范例。亦可適合使用具,顯著比例的脂肪酸三聚體的所謂"三聚酸"。因此，譬如，約有三分之二的三聚體及三分之一的二聚體的三聚酸可能相當令人滿意，特別是如果用來制迨三聚體的脂肪酸具有少的碳數時尤然。因為三聚酸會比二聚酸更慢地劣化，比起主要為二聚酸的組合物而言，優選具有適當碳數的主要為三聚酸的組合物。在焊接方法中有效的二聚酸及三聚酸可從包括羧基中的碳約具有18個碳原子的脂肪酸制成。來自植物來源的易取得的脂肪酸一般是具有偶數個碳原子。因為其容易取得且便宜，優選具有C14至C22的碳數的脂肪酸制成的二聚酸。具有高碳數的二聚體及/或三聚酸可能適合部分焊接應用但不易購得。其亦可能有效使用在浸鍍鋅所用的鋅池上。當碳數低于十二時，相信需要采用三聚體或更高的聚合物或樹枝狀聚合物來達成適當的碳部分(carbonmoiety)長度以具有良好的成膜性能及金屬氧化物同化。因此，二聚酸或均等物優選具有從24到60的碳數。最佳結果似乎可得自具有從28到44個碳數的二聚酸。當談到碳數時，應當意識到，因為此等材料通常是為不同脂肪酸的二聚體的混合物且可能包括具有較高或較低，聲數的單體、三聚體及樹枝狀聚合物，其通常為二聚酸或類似物的"平均值"。因為樹枝狀聚合物可具有數個反應活性部位而不降低添加物的其它理想性質，樹枝狀聚合物可能特別有效。自焊料池清除金屬氧化物的方法對于無鉛焊料是特別有效。其適合常見的鉛-錫焊料，但主觀言之似乎提供較少優點。已經發現，活性添加物在無鉛焊料的池上比鉛-錫悍料合金池上更為有效。譬如，有時可在波峰焊裝置的波的表面上看見浮渣"表皮"。此表皮移行跨過焊料盆表面直到抵達活性添加物為止，而在此處被同化至添加物內。尚不知此浮渣是否包括了所挾帶的金屬或大部分為氧化金屬。如果浮渣中具有金屬焊料，則其隨著氧化金屬被同化至添加物中時而釋放且回到焊料池。相較于無鉛焊料池，更具可見性的層形成于鉛-錫焊料池中的動態波上。相信這是由于鉛在焊接裝置的條件中比起錫更容易且更快地氧化的動態效果。鉛及其化合物的高密度亦可能起作用。相較于無鉛氧化物的類似表皮，含鉛氧化物的表皮是可進一步推動跨過靜止表面朝向活性添加物。對于錫-銀焊料及以為錫基礎的三元焊料合金，譬如包括添加銅、鎳、鉍、銻、鋅及/或銦錫-銀合金，特別適合使用活性添加物。其對于純粹的錫池亦為有效。如同眾所周知，焊接方法亦與其使用的焊接裝置獨立無關。實際上，可通過不同的材料來進行保護熔融焊料表面使其不與空氣接近以及清除金屬中的氧化物的功能。因此，譬如，阻隔液體層是在池中形成于焊料表面的至少一"邰分上。阻隔液體譬如為有機油。此夕卜，將氧化物清除劑添加至焊料池。適當的清除劑是比起氧-七錫具有更高(負)的氧化物形成的自由能，藉以化學還原氧化錫。錫離子被還原至金屬錫且可形成一替代性的氧化物。適當的液體氧阻隔層為有機油諸如脂肪酸油等，其譬如為椰油、花生油、棕櫚油、橄欖油，玉米油、紅花油、妥爾油等單體。此等油可摻合以作進一步變化。額外的fl阻隔液體譬如包括其它植物油、油酸、硬脂酸、松香酸、軟脂酸、亞油酸、亞麻酸、樹脂酸、及此等油的二聚體、三聚體及樹枝狀聚合物。即便較低分子量的材料可能易起煙霧，因為可自該區域移除煙氣及煙霧，仍可接受較低分子量的材料。因為較高分子量的材料較為穩定，故優選予以釆用。適合使用取代的脂肪酸(包括二聚體及三聚體)，其中取代了-COOH基團的端基包括胺、酰胺、硫醇。多種不同較高熔點的石蠟及諸如蜂蠟等蠟、及其混合物是亦可形成適當的氧阻隔液體。優選飽和的直鏈脂族化合物，但亦可接受芳族材料。特別優選的氧阻隔液體包括脂肪酸單體、二聚體或三聚體的重金屬(譬如錫)皂。亦適合使用輕金屬皂(譬如鈉、鋰、鈣、鎂)。此皂可形成單分子膜于焊料的靜止表面上以有效地阻絕氧的接近。極性液體因為能較良好地"濕潤"熔融焊料以維持連續膜或層，故優選予以采用。在熔融焊料溫度下不會產生離解的可能適合的其它添加物包含酯、酐、二酰亞胺、內酯及內酰胺s(譬如，ERISYSGS-120，亞油酸二聚體的縮水甘油酯，得自新峯西州牧爾司頓的專用化，公司(SpecialtyChemicalsInc.))。因此，氧阻隔液體可包含脂肪酸的'二聚體及/或三聚體的碳氫化合物部分及碳氫化合物部分上的至少一親核及/或親電子基團。適當的添加物為具有碳氫化合物部分的雙官能有機分子，其提供了形成單分子膜于熔融焊料.上的能力。流體氧阻隔層亦可為用以覆蓋住表面的諸如氮或氬等惰性氣體。己經在焊接方法中嘗試氮來盡量減少浮渣形成。已經具有有限的成功，也^F是因為氧在與焊料相鄰釋放時變成與氮混合所致。譬如，可利用較好的封閉及較高流率的氮來獲得氮的令人滿意的氧阻隔。'因為氬具有較高密度且因此較不易與氧混合，故為一種較好的阻隔流體。當具有拘限性的壁時，持續性的氬敷層可維持在池熔融焊料上方。焊接方法的第二添加物為氧化物清除劑或去氧化劑，以盡量減少熔融焊料中的金屬氧化物及降低可能形成的氧化錫及其它金屬氧化物。最常見的氧化錫種類顯然是Sn02，而氧化物清除劑應比氧化錫具有更高的氧化物形成的自由能(亦即，較高的負自由能)以有效地降低氧化錫。最常將清除劑添加至熔融的錫或錫合金的體部。示范性的氧化物清除劑包括鈣、鎂、鋁、鋰、鉀、鈉，鈦、鋯、硅、釔、稀土金屬及類似物。金屬氫化物亦可提供強烈的氧化物清除作用。這些去氧化劑可直接添加至焊料或更優選地類似于鐵合金添加至鋼的方式利用錫合金的形式來添加。優選此等合金，因其快速地熔化而非緩慢溶解于焊料中。可形成丸狀或膏狀的氧阻隔材料及清除劑添加物粉末以同時自動地添加至焊料來更換消耗的添加物。氣態脫氧劑或清除劑亦可注射至熔融焊料表面下方。譬如，含有80%気、20%氫的還原氣體可以氣泡方式通過熔融金屬。此還原混合物不具爆炸性。氧化物清除劑可包括在一池熔融金屬的浮層中，作為獨特層或散布在氧阻隔層中。譬如，部分沸石(天然或人工)是在其孔隙中多價螯合金屬氧化物。因此，氧化物可自熔融金屬被清除及/或從可能在金屬曝露于空氣處所形成的浮渣被同化。此固體(譬如沸石)清除劑優選地與在金屬上呈現穩定的液體予以合并，故固體顆粒不會簡單地增加池上的固體浮渣的容積。譬如，作為脫氧劑的磷化合物可能位于氧阻隔層中而非如同上述的反應金屬般地溶解于池中。氧化物清除劑或其產物優選是位于浮層中，但取而代之是可為沉入熔融錫中的材料。釩及耗盡的鈾為范例。如果使用此沉降材料，優選在中水平或在波中未挾帶有氧化物之處的其它地方自池來抽取波或類似物的焊料。已提及適合使用數種氧阻隔流體及脫氧劑。請了解基于不相關的原因(譬如殘留物可能為吸濕的)，其中部分可能不適合電子焊接應用。其仍可適合諸如牙醫產品、珠寶、汽車散熱器、管件等其它應用的焊接方法。若不采用金屬清除添加物，可將電極浸入焊料中。電極可為一被消耗的可犧牲物，或其可電連接j^電還原其表面上的金屬氧化物而不被消耗。可使液體或氣態脫氧劑^l氣泡方式通過焊料池來清除氧化物。如前述，若不使用液體氧阻隔，可以氮、氬或其它惰性氣體來覆蓋住焊料表面。因此，廣言之，可連同分離的脫氧劑來使用流體拿i阻隔。雖然就具有處于定位的元件的PC板的波峰焊加以描述，本發明亦可用于預錫化(pre-tinning)PC板或元件引線及其它焊接方法,.譬如，利用與波峰焊裝置中略為相同的方式，新制造的PC板通過使板與熔融焊料接觸而具有涂覆焊料的傳導性區域。然后利用一股熱空氣的噴吹來吹除接觸墊上過多的焊料且甚至從鍍金屬通孔予以吹除。用于制備PC板的技術被稱為熱空氣焊料均涂(HASL)。除了焊接PC板及類似物外，可對于其它產品采用如此處所述的焊接方法。譬如，時常通過將汽車散熱器的核心沾浸至池熔融焊料中來焊接汽車散熱器的核心。池上的一層活性添加物有利于此焊接。時常需焊接服飾珠寶及其它產品，且此方法亦適合此等用途。[Olll]譬如，用以自熔融焊料來清除金屬氧化物的活性添加物可引入無鉛焊料導線的核心中。甚至一小灘熔融焊料的清除亦可增強濕潤且允許比不含活性添加物的手工焊銜人工或自動式)可行的溫度具有更低的焊鐵溫度。在將鋼鍍錫、制造浮玻璃、制造子彈或鉛彈、制造玩具圖案及包含熔融金屬的其它方法時，浮渣是一項麻煩的議題，利用本發明解決此等問題亦為可行。當活性添加物可適當地抵抗升高的溫度時，此方法可使用于熱浸鍍鋅。譬如，此活性添加物可為三聚體或芳族化合物，且可在室溫下為固體而不脫離本發明的原理。此方法的其它用途對本領域普通技術人員而言是顯而易見的。下文為上文引述的表格。表I-單體脂肪酸，相對及絕對量<table><row><column>單體</column><column>單體的％</column><column>樣品中的量</column></row><row><column></column><column>硬脂酸</column><column>48%</column><column>2.9%</column></row><row><column></column><column>油酸</column><column>43%</column><column>2.6%</column></row><row><column></column><column>亞油酸</column><column>9%</column><column>0.5%</column></row><row><column></column><column>合計</column><column>100%</column><column>6%</column></row><table>表II-二聚脂肪酸，相對及絕對量<table><row><column>二聚體</column><column>二聚體的％</column><column>樣品中的量</column></row><row><column></column><column>油酸-硬脂酸</column><column>3%</column><column>2.7%</column></row><row><column></column><column>油酸-油酸</column><column>18%</column><column>16.0%</column></row><row><column></column><column>亞油酸-油酸</column><column>46%</column><column>40.9%</column></row><row><column></column><column>亞麻酸-亞油酸；亞麻酸-油酸</column><column>14%</column><column>12.5%</column></row><row><column></column><column>亞麻酸-亞油酸</column><column>9%</column><column>8.0%</column></row><row><column></column><column>亞麻酸-亞麻酸</column><column>8%</column><column>7.1%</column></row><row><column></column><column>Mass276-亞麻酸</column><column>3%</column><column>2.7%</column></row><row><column></column><column>合計</column><column>101%</column><column>90%</column></row><table>表III-三聚脂肪酸，相對及絕對量<table><row><column>三聚體</column><column>三聚體的％</column><column>樣本中的量</column></row><row><column></column><column>袖酸-油酸-油酸</column><column>14%</column><column>0.7%</column></row><row><column></column><column>油酸-油酸-亞油酸</column><column>46%</column><column>2.3%</column></row><row><column></column><column>油酸-亞油酸-亞油酸</column><column>26%</column><column>1.3%</column></row><row><column></column><column>亞油酸-亞油酸-亞油酸</column><column>13%</column><column>0.7%</column></row><row><column></column><column>合計</column><column>99%</column><column>5%</column></row><table>權利要求1.一種活性添加劑在包含熔融金屬的方法中清除所產生的金屬氧化物的用途。2.根據權利要求1所述的用途，其中所述方法是焊接方法。3.根據權利要求2所述的用途，其中所述焊接方法包括自熔融焊料池清除所述金屬氧化物及利用該熔融焊料來焊接物件。4.根據權利要求3所述的用途，其中所述清除包含在所述活性添加劑中同化氧化的金屬。5.根據前述權利要求中任一項所述的用途，其中所述活性添加劑包括從所述熔融金屬清除金屬氧化物的物質。6.根據權利要求5所述的用途，其中所述活性添加劑包括二聚酸。7.根據權利要求6所述的用途，其中所述二聚酸是飽和的。8.根據權利要求6或7所述的用途，其中所述二聚酸具有在24至60范圍的碳數。9.根據權利要求3-8中任一項所述的用途，包括在熔融焊料池的表面的至少一部分上維持包含液體活性添加劑的主要部分的層；及使受焊接表面接觸該熔融焊料。10.根據權利要求2-8中任一項所述的用途，所述焊接方法為波峰焊、噴泉焊、級聯焊或浸焊或熱空氣焊錫均勻法。11.根據權利要求9所述的用途，其中所述受焊接表面是位于印制電路板上。12.根據權利要求3-11中任一項所述的用途，其中所述熔融焊料是無鉛焊料。13.根據權利要求9所述的用途，其中所述熔融焊料池處于不大于260'C的溫度下。14.根據權利要求3-13中任一項所述的用途，其中足夠的活性添加劑被導入，以維持全部跨過該焊料池的靜止表面的具有至少分子厚度的層。15.根據權利要求3-13中任一項所述的用途，其中足夠的活性添加劑被導入，以在浮渣形成于熔融焊料上時予以同化。16.根據權利要求3-13中任一項所述的用途，其中足夠的活性添加劑被導入，以在該焊料池的靜止表面上形成具有至少三毫米厚度的層。17.根據權利要求3-13中任一項所述的用途，其中足夠的活性添加劑被導入，以在該熔融焊料池上形成保持至少四小時有效的層。18.根據前述權利要求中任一項所述的用途，其中所述活性添加劑的主要部分包含脂肪酸的二聚體和/或三聚體的碳氫化合物部分。19.根據權利要求18所述的用途，其中所述活性添加劑包含所述碳氫化合物部分上的至少一個親核或親電子基團。20.根據前述權利要求中任一項所述的用途，其中所述活性添加劑包含大部分的二聚酸。21.根據權利要求4-20中任一項所述的用途，包括自熔融焊料池清除足夠的金屬氧化物以降低該熔融焊料的粘度。22.根據權利要求5-21中任一項所述的用途，包括將來自熔融焊料池表面的浮渣同化至浮在該池的表面上的液體活性添加劑內。23.根據權利要求3-22中任一項所述的用途，包括使含有金屬的浮渣接觸活性添加劑、在所述活性添加劑中同化氧化的金屬及自所述活性添加劑分離出熔融焊料。24.根據權利要求23所述的用途，其中所述浮渣形成于焊料池的動態表面上而所述活性添加劑位于該焊料池的靜止表面上。25.根據權利要求23或24所述的用途，其中所述浮渣形成于不包括活性添加劑的熔融焊料池的表面上。26.根據權利要求23至25中任一項所述的用途，其中所述浮渣接觸于與另一熔融焊料池相鄰的所述活性添加劑。27.—種活性添加劑用于清除或還原悍料浮渣的用途。28.根據權利要求27所述的用途，其中所述活性添加劑是維持在熔融焊料池上的液體層。29.根據權利要求27所述的用途，其中所述活性添加劑包括從所述熔融金屬清除金屬氧化物的物質。30.根據權利要求29所述的用途，其中所述物質包括具有親核和/或親電子端基的有機分子。31.根據權利要求30所述的用途，其中所述端基是羧基端基。32.根據權利要求27所述的用途，其中所述活性添加劑在一段時間內是穩定的。33.根據權利要求32所述的用途，其中所述活性添加劑持續一工作日的至少一整班。34.根據權利要求33所述的用途，其中所述活性添加劑持續至少四小時。35.根據權利要求27所述的用途，其中所述活性添加劑能夠分散橫跨熔融焊料池的至少曝露出的靜止表面。36.根據權利要求27所述的用途，其中所述活性添加劑能夠同化焊料池中的金屬氧化物。37.—種具有親核和/或親電子基團的液體物質在還原焊料浮渣中的用途。38.根據權利要求37所述的用途，所述液體物質包括二聚酸。39.根據權利要求38所述的用途，所述二聚酸是飽和的。40.根據權利要求38或39所述的用途，所述二聚酸具有在24至60范圍的碳數。41.一種抗氧化劑作為焊料池表面上的保護膜的用途。42.—種焊料池表面上的活性添加劑層在清除和/或同化金屬氧化物中的用途。43.根據權利要求42所述的用途，所述活性添加劑層是液體層。44.一種活性添加劑用于純化熔融焊料池的用途。45.—種活性添加劑用于清除熔融焊料池中金屬氧化物的用途。46.—種含有用于維持熔融焊料池純凈或潔凈的活性添加劑的產品，所述活性添加劑包括從熔融金屬中清除金屬氧化物的物質，該活性添加劑在焊料池的溫度下是穩定的、有效阻絕空氣中的氧抵達焊料池的靜止表面且具有在焊料池中同化至少一種金屬的氧化物的能力。47.—種含有用于維持熔融焊料池純凈或潔凈的活性添加劑的產品，所述活性添加劑包括含有具有親核和/或親電子端基的有機分子的物質。48.根據權利要求47所述的產品，所述物質是二聚酸。49.一種含有用于維持熔融焊料池純凈或潔凈的活性添加劑的產品，所述活性添加劑是具有碳氫化合物部分及呈親核性或親電子性以捕捉焊料池中的氧化錫和/或其它金屬氧化物的一或多個官能團的有機分子。50.—種保護焊料的至少一部分表面使其不與空氣接近的產品。51.根據權利要求50所述的產品，所述產品是液體。52.根據權利要求51所述的產品，所述液體包括有機油。53.—種擴散在焊料池的至少一部分表面上的產品。54.根據權利要求53所述的產品，所述產品為液體。55.根據權利要求54所述的產品，所述液體包括有機油。56.根據權利要求50或53所述的產品，所述產品是活性的，具有與焊料浮渣反應的能力。57.根據權利要求56所述的產品，所述產品和焊料浮渣之間的所述反應減少了所述焊料浮渣中的氧化物。全文摘要本發明是揭露一用于現場純化熔融焊料的方法，其使得焊接方法更有效率且產生更好結果，特別是對于無鉛焊接尤然。因為可靠焊接的溫度降低，無鉛焊料變得實用。一層活性添加物維持在熔融焊料的表面上，以自焊料來清除金屬氧化物且將金屬氧化物同化至一液體層內。活性添加物為具有親核及/或親電子基團的有機液體。一實施例中，維持在波峰焊接裝置上的一層二聚酸自池清除金屬氧化物，并同化可能形成于表面上的浮渣。金屬氧化物的清除作用是凈化該池并降低焊料的粘度，而焊接在波上的PC板或類似物具有可靠的焊接接頭。文檔編號B23K31/00GK101200025SQ20071017025公開日2008年6月18日申請日期2005年4月18日優先權日2004年4月16日發明者E·J·塞維琳,L·A·阿吉爾,L·C·凱申請人:P.凱金屬股份有限公司