焊膏助焊劑類型：免清洗、水溶性及松香

焊膏不只是合金和粉末。焊膏內的助焊劑系統決定回流焊期間如何控制氧化物、焊膏如何潤濕表面，以及焊點形成後留下甚麼殘留物。因此，選擇焊膏助焊劑類型是工藝決策，而不只是化學標籤。

本文介紹回流焊組裝中焊膏內的助焊劑：每種類型會留下甚麼殘留物，以及是否需要清洗電路板。若要了解一般助焊劑化學、而非焊膏及回流焊情境，請先閱讀這篇文章。

快速答案：免清洗與水溶性焊膏

免清洗焊膏會留下設計上可留在電路板上的低活性殘留物——大多數組裝不需要清洗。水溶性焊膏的潤濕作用更強，但會留下具腐蝕性及吸濕性的殘留物，回流焊後必須盡快以去離子水清洗。選擇時應考慮能否清洗電路板，以及所需的可靠性等級。

焊膏內「助焊劑類型」的含義

焊膏內的助焊劑載體是配方混合物，通常包含活化劑、樹脂或松香成分、溶劑及流變添加劑。回流焊期間，載體會去除焊盤、引腳及粉末顆粒上的氧化物，並控制熔融合金如何潤濕焊點。載體中未燃燒或揮發的部分，就會成為留在電路板上的殘留物。

焊膏助焊劑化學大致分為三個家族：免清洗、水溶性（有機酸，通常標示為 OA）及松香基（R、RMA 或 RA）。IPC J-STD-004按基材、活性及鹵化物含量為助焊劑分類——完整代碼表見下文。

免清洗焊膏

定義：免清洗焊膏的配方旨在回流焊後留下相對少量的殘留物。當殘留物符合應用的潔淨度及可靠性要求時，可留在組件上而無需例行清洗。這樣可省去一個工藝階段，並減少用水、設備、人力及搬運需求。

注意：「免清洗」不代表「永遠不用清洗」。殘留物可能妨礙 ICT 探針接觸、造成不理想的外觀，或與高可靠性要求衝突。有些產品亦要求根據客戶或內部規格驗證潔淨度。因此，決策應配合實際組件及其認證要求。

最適合：一般商用 SMT 組裝、低成本電子產品、快速原型製作、手工組裝，以及沒有水洗系統的生產設施。

水溶性焊膏

定義：水溶性焊膏含有活性強的有機酸（OA）活化劑，可提供出色的氧化物還原能力及高表面潤濕活性。這種高活性水平能在氧化焊盤、難焊組件引腳表面及密集細間距表面貼裝組件上，帶來優異的焊接表現。

關鍵問題：回流焊後的水溶性殘留物具有高度腐蝕性及吸濕性。若不清洗，會吸引空氣中的水分，引發離子污染、嚴重表面腐蝕及枝晶生長，最終導致電氣短路。因此，水溶性殘留物必須在回流焊後短時間內以去離子水徹底清洗。

最適合：高密度 PCBA、需要最大化潤濕良率的複雜電路板佈局，以及配備完整在線水洗系統的生產環境。

免清洗與水溶性焊膏：並列比較

免清洗焊膏以部分潤濕裕量換取更簡單的工藝。水溶性焊膏則以必須清洗的階段，換取更強活性，以及在具挑戰性的表面上可能更高的良率。

在更廣泛的焊膏選擇中，松香及 RMA 焊膏提供傳統的折衷方案，但規則相同：確切的殘留物特性及清洗建議，應以材料規格為準——下一節會詳細說明。若要了解焊膏與助焊劑作為材料的差異，請參閱比較文章。

第三個家族：松香及 RMA 焊膏

松香基焊膏描述的是焊膏的助焊劑組成，而不是清洗結果。「免清洗」及「水溶性」描述的是殘留物處理方式——回流焊後電路板會發生甚麼；「松香」則描述助焊劑由甚麼製成：天然或合成松香（colophony）溶於溶劑系統，有時再加入溫和至中等強度的活化劑。

松香焊膏傳統上分為三個等級。R（松香、未活化）只依靠松香本身的溫和天然酸性，適合非常潔淨且易於焊接的表面。RMA（松香、中度活化）加入少量活化劑，以改善除氧化物能力，同時保持殘留物無腐蝕性，可安全留在原處。RA（松香、活化）採用更強的活化劑配方，適合難焊表面，但其殘留物更具活性，一般應予清洗。

實際上，松香焊膏在活性光譜上介乎免清洗與水溶性之間——比水溶性 OA 系統溫和，但殘留物特性有別於大多數現代免清洗配方。由於其行為可預測且有完整文件記錄，松香焊膏仍用於建基於舊有認證的國防及航空航天項目，以及返工和補焊工作，讓技術人員使用已知且可控制的助焊劑。

「免清洗」與「松香」類別是重疊而非互相排斥：許多商用免清洗焊膏本身就是松香基（通常屬 ROL0 類），只是採用低殘留松香系統配方。正因如此，資料表上的 IPC J-STD-004 代碼比產品市場名稱更可靠——標示為「免清洗」的焊膏仍可能帶有松香家族基材代碼，只有完整助焊劑代碼才能說明實際類型。

較舊文件可能仍會引用美國軍用規格 QQ-S-571。這是早於 IPC J-STD-004、現已取代的助焊劑規格，仍會出現在舊有國防圖紙中；應把它視為歷史背景，而非現行認證途徑。

松香助焊劑也不只用於焊膏——在電烙鐵及導線作業中，獨立形式同樣常見。請參閱我們的《使用焊接助焊劑進行手工焊接：逐步指南》，了解松香助焊劑在焊膏及回流焊以外的表現。

如何閱讀焊膏資料表上的 J-STD-004 助焊劑代碼

IPC J-STD-004助焊劑代碼以短字串包含三項資訊：兩個字母的基材代號、一個字母的活性等級，以及一個數字的鹵化物指示。

基材可以是 RO（松香）、RE（樹脂——與松香類殘留物歸為一組的合成材料）、OR（有機，即水溶性／OA）或 IN（無機）。標準中雖有無機助焊劑，但不會用於焊膏；它保留給某些波峰焊助焊劑等能保證焊後清洗的應用。活性字母 L、M 或 H 描述助焊劑去除氧化物的強度：低、中或高。末位數字表示鹵化物含量：0 代表不含鹵化物，1 代表含有鹵化物，且在標準允許的百分比範圍內。

資料表亦會列出標準的修訂字母——現行修訂版為 D——這一點很重要，因為分類並非固定不變。自修訂版 B 起，「0」（無鹵化物）代號允許的鹵化物門檻收緊，因此，從舊資料表或舊認證中取得的代碼，不一定與現行修訂版下相同代碼等效。比較焊膏時，應先確認資料表引用的是哪個版本的IPC J-STD-004，再假設兩款「ROL0」產品可以互換。

如何選擇焊膏助焊劑類型

三個問題便能解決大部分助焊劑類型決策：回流焊後能否清洗電路板？產品需要符合甚麼可靠性或潔淨度等級？電路板是否會進行在線測試，或需要特定外觀處理？

一般而言，免清洗焊膏適用於大多數原型製作、手工組裝及沒有清洗線的工場。當你已設置水洗設備，並需要額外的潤濕裕量或其帶來的良率時，水溶性焊膏便有其價值。

無論使用哪種焊膏，部分標準或客戶都要求清洗及潔淨度驗證，例如表面絕緣電阻（SIR）測試。遇到這種情況，應遵循IPC J-STD-001及特定客戶或項目規格，而不是只根據焊膏類型決定。

清洗焊膏助焊劑殘留物：ICT、外觀及高可靠性

免清洗殘留物通常會留在原處。如果因 ICT 接觸、外觀或高可靠性原因而需要清洗，應使用已針對該免清洗殘留物認證的清潔劑。不要假設一般溶劑便能達到理想效果。

對水溶性焊膏而言，清洗並非可選，而且有時間限制。按照焊膏資料表使用去離子水清洗，然後根據可靠性等級，透過離子污染或 SIR 測試驗證潔淨度。

不要隨意混用化學品：在免清洗殘留物上使用錯誤清潔劑，可能會把殘留物烘乾並黏在電路板上，而不是把它移除，令之後的清洗更困難。若要了解清潔劑選擇及可靠性背景，請參閱我們的選擇合適電路板清潔劑及專業製造中的 PCB 潔淨度指南。

焊膏助焊劑類型如何影響鋼網印刷

助焊劑化學不只在回流焊爐內發揮作用——在印刷機上也會表現出來。助焊劑類型會影響焊膏在鋼網上的黏性及開放時間，而較活躍的水溶性或高活性配方往往更快在鋼網底面積聚殘留物，因此通常需要更頻繁擦拭，以保持開口清潔。

話雖如此，助焊劑類型的決策根本上關乎殘留物及可靠性，而非鋼網磨損——無論使用哪款焊膏，能夠乾淨脫離且精密切割的鋼網都能保持印刷一致。若要了解擦拭頻率及工藝指引，請參閱我們的SMT 鋼網清潔指南。

常見焊膏助焊劑錯誤及修正方法

常見錯誤

• 使用水溶性焊膏卻沒有清洗工藝：具腐蝕性的殘留物留在電路板上，最終會在現場失效。只有在能夠清洗並在事後驗證潔淨度時，才可使用水溶性焊膏。
• 假設「免清洗」永遠代表「留下不理」：若進行 ICT、需要外觀處理，或按高可靠性規格製造，便應清洗免清洗殘留物；並使用適用於免清洗化學品的清潔劑。
• 水溶性焊膏回流焊後延遲清洗：殘留物具有時效性及吸濕性。應按照焊膏資料表的時間要求，盡快清洗。
• 混用不相容的清洗化學品：錯誤溶劑可能把殘留物烘乾並黏在電路板上，而不是將其移除。清潔劑必須配合助焊劑類型。請參閱清潔劑選擇指南。
• 沒有查閱規格便選擇助焊劑類型：客戶或可靠性要求可能規定無論焊膏類型都必須清洗。在確定工藝前，應對照 IPC J-STD-001 及焊膏資料表確認。

焊膏助焊劑類型常見問題

問：焊膏有哪些助焊劑類型？

焊膏助焊劑分為三個家族：免清洗（低殘留，通常留在電路板上）、水溶性／有機酸（高活性，殘留物必須以去離子水清洗），以及松香基（R、RMA 或 RA——傳統的折衷方案，仍用於國防、航空航天及返工）。每個家族均按 IPC J-STD-004 認證；資料表上的代碼，而非產品名稱，是識別實際類型的準確方法。若要了解焊膏及回流焊以外的助焊劑化學，請參閱我們的一般助焊劑指南。

問：免清洗助焊劑殘留物是否需要清洗？

大多數組裝不需要——免清洗殘留物的配方可安全留在電路板上。不過，如果電路板要進行在線測試（殘留物可能阻礙探針接觸）、需要特定外觀，或按要求驗證潔淨度的高可靠性等級製造，便應清洗。請使用適用於免清洗化學品的清潔劑，而不是手頭上任何溶劑。

問：可以把水溶性助焊劑殘留物留在電路板上嗎？

不可以。水溶性殘留物具腐蝕性及吸濕性，會吸收水分，並可能促進導體之間的電化學遷移。製造商資料表通常要求在回流焊後數小時內用加熱去離子水清洗，而不是延至數天後。即使電路板在組裝後立即通過檢查，跳過清洗仍可能導致枝晶生長及長期現場失效。

問：免清洗焊膏是否等同 ROL0 焊膏？

不等同。ROL0 是 J-STD-004 材料代碼，代表松香基、低活性且不含鹵化物；「免清洗」則描述回流焊後應如何處理焊膏殘留物。許多免清洗焊膏確實帶有 ROL0 家族代碼，但不少現代免清洗焊膏採用不同基材化學（例如 REL0 或 ORL0 代碼），同樣會留下無害的免清洗殘留物。應查閱資料表的實際 J-STD-004 代碼，不要假設「免清洗」代表 ROL0。

問：水溶性焊膏能否提高焊接良率？

當更強的活性及潤濕能力有助克服難以潤濕的表面或工藝條件時，水溶性焊膏可以提高良率。這項好處伴隨工藝成本：活性殘留物必須及時清除，且清洗工藝必須受控。因此，水溶性焊膏最適合已在生產中設置水洗工藝的場合。不要只因高活性助焊劑聽起來更強便選用它。

問：免清洗及水溶性焊膏可以在同一塊電路板上使用嗎？

這種做法並不常見，若沒有明確工藝理由，一般也不建議，因為兩種殘留物需要不同處理。如果返工或二次工藝把水溶性焊膏引入以免清洗焊膏製成的電路板，整個組件都應通過水洗週期——不能只清洗其中一種殘留物而留下另一種。

問：免清洗焊膏殘留物會否影響在線測試？

可能會。雖然免清洗殘留物對電路板其他部分通常不具電氣危害，但它可能直接位於測試點下方，妨礙探針可靠接觸。需要進行 ICT 的電路板，通常會指定具有可探針接觸殘留物的免清洗焊膏，或只在測試點增加針對性清洗，而不是清洗整塊電路板。

結論：在焊膏助焊劑類型之間作出選擇

免清洗焊膏提供更簡單的單階段工藝，殘留物設計上可留在原處。水溶性焊膏提供更強潤濕及更高良率，但代價是必須及時清洗。兩者沒有絕對的「更好」——正確選擇取決於生產線能否清洗電路板，以及產品要符合的可靠性等級。應按照工藝及規格配對焊膏，而非沿用習慣；在確定生產流程前，還要對照焊膏資料表及 IPC J-STD-001。

無論選用哪種助焊劑系統，精密鋼網都能支援一致的焊膏轉移。當受控開口脫離及可重複印刷屬於工藝要求時，可使用 JLCPCB 的鋼網服務。