助焊劑是焊接工藝中幫助促進焊接過程的一種化學物質。它具有保護作用，可阻止焊接中的氧化反應。
伴隨著電子產品向著超大規模發展，助焊劑作為電子封裝行業的重要耗材，其研發需求也愈發旺盛。從國內電子行業發展趨勢以及產品成本的角度考慮，應加速推進助焊劑的國產化進程，同時加深國內助焊劑生產及應用廠商對其產品組成體系的認識與理解。
根據溶劑的種類不同，助焊劑可以分為水基型助焊劑、有機溶劑型助焊劑。
助焊劑的組成與分析
助焊劑主要組成成分為溶劑、成膜劑、表面活性劑、活性劑（包括有機酸與有機鹼）、緩蝕劑、觸變劑、抗氧劑、增粘劑、界面化合物生成抑制等。
溶 劑
助焊劑中有機溶劑的種類較多，根據產品的應用工藝與產品的焊接對象，有機溶劑可以有多種選擇，如乙醇、異丙醇、丁醇、混合二元酸二甲酯、二乙二醇單丁醚、二乙二醇單己醚等。
產品體系中通常會選用一種或多種溶劑進行復配使用，從而保證產品的焊接性能，滿足不同的產品及客戶需求。
分析過程中，通常可以通過GC-MS（氣相-質譜聯用儀）、NMR（核磁共振譜圖）進行定性定量分析，如下圖所示：
助焊劑原樣馬來酸NMR內標譜圖（圖中有甘油、乙醇）
助焊劑原樣甲醇稀釋樣的GC-MS譜圖
GC-MS譜圖中10.962min流出物質匹配圖譜（甘油）
成 膜 劑
在引線腳焊錫的過程中，所塗布的助焊劑經過沉澱、結晶會形成一層均勻的膜。其高溫分解後的殘餘物因有成膜劑的存在，可快速固化、硬化、減小粘性。成膜劑的成分主要包括松香等。
分析過程中，通常可以通過NMR（核磁共振譜圖）、MS（液相-質譜聯用儀）、GC-MS（氣相-質譜聯用儀）進行定性分析，如下圖所示：
助焊劑原樣甲醇稀釋樣的GC-MS譜圖
GC-MS譜圖中17.316min流出物質匹配圖譜（松香）
松香的MS出峰
表 面 活 性 劑
表面活性劑的主要功能是降低焊劑的表面張力，增強焊劑對焊粉和焊盤的親潤性，減小焊料與引線腳金屬兩者接觸時產生的表面張力，增強表面潤濕力，增強有機酸活化劑的滲透力，同時也可起發泡劑的作用。表面活性劑既包括脂肪酸族或芳香族的非離子型表面活性劑，也有陰離子，陽離子，兩性表活。
分析過程中，通常可以通過NMR（核磁共振譜圖）、MS（液相-質譜聯用儀）、GC-MS（氣相-質譜聯用儀）進行定性分析，如下圖所示：
表面活性劑的MS出峰
活 化 劑
活化劑因其作用機理的不同而各有差異，物質種類較為豐富。
（1）利用其還原性與氧化物反應，如:氣體助焊劑中的氫氣，在焊接之後水是唯一的殘留物，而氫的還原作用能有效的清除金屬表面的氧化物，把氧化物轉化成水，同時氫為金屬表面提供保護氣體，防止金屬表面在焊接完成前再氧化。此類活化劑通常包括氯化亞錫、氯化鋅、氯化銨等。
分析過程中，通常可以通過XRF（X射線螢光儀）、IC（離子色譜儀）進行定性和定量分析，如下圖所示：
助焊劑原樣稀釋樣的IC譜圖（樣品中含游離的銨根離子）
（2）氫離子與氧化物反應：其主要功能是除去引線腳上的氧化物和熔融焊料表面的氧化物，是助焊劑的關鍵成分之一。包括有機酸二元酸或芳香酸中的一種或幾種組成、鹵酸、羧酸、磺酸等。
分析過程中，通常可以通過NMR（核磁共振譜圖）、MS（液相-質譜聯用儀）、GC-MS（氣相-質譜聯用儀）、LC-MS（液相-質譜聯用儀）進行定性和定量分析，如下圖所示：
助焊劑原樣稀釋樣的IC譜圖（樣品中含游離的氯離子）
助焊劑原樣甲醇稀釋樣的GC-MS譜圖
GC-MS譜圖中14.491min流出物質匹配圖譜（壬二酸）
助焊劑原樣的LC-MS譜圖測定樣品中壬二酸的含量約為4%
（3）在焊接時，熔融的助焊劑與基板的銅反應產生氯化銅和銅絡合物，生成的銅化合物隨即與焊料中的錫反應重新生成金屬銅，並立即熔解到焊料中，從而實現焊料在銅板上流布。該類活性劑主要包括有機胺的氫鹵酸鹽，如鹽酸苯胺。
分析過程中，通常可以通過NMR（核磁共振譜圖）、MS（液相-質譜聯用儀）、GC-MS（氣相-質譜聯用儀）進行定性和定量分析，如下圖所示：
助焊劑原樣甲醇稀釋樣的GC-MS譜圖
GC-MS譜圖中6.025min流出物質匹配圖譜（環己胺）
緩 蝕 劑
緩蝕劑通常為有機胺類物質，其作用機理是體系中的有機酸作為活性劑腐蝕劑較強，加入有機胺類物質後，有機酸與有機胺混合發生中和，得到的不穩定產物在焊接溫度下迅速分解，重新生成有機酸和有機胺，保證有機酸原有的活性。在焊接結束後有機酸再次被有機胺中和，使得殘留物的酸性降低，由此減少腐蝕。
有機胺類物質一般是吡咯類，如苯並三氮唑（BTA）、甲基苯並三氮唑等。
助焊劑原樣甲醇稀釋樣的GC-MS譜圖
GC-MS譜圖中13.852min流出物質匹配圖譜（苯並三氮唑）
抗 氧 化 劑
助焊劑中添加的抗氧劑通常為酚類物質，如對苯二酚，鄰苯二酚，2,6-二叔丁基對甲苯酚等，有時也可添加抗壞血酸及衍生物。
分析過程中，通常可以通過NMR（核磁共振譜圖）、MS（液相-質譜聯用儀）、GC-MS（氣相-質譜聯用儀）進行定性分析，如下圖所示：
助焊劑原樣甲醇稀釋樣的GC-MS譜圖
GC-MS譜圖中12.917min流出物質匹配圖譜（對苯二酚）
觸 變 劑
觸變劑賦予焊膏一定的觸變性能，即焊膏在受力狀態下粘度變小，以便於焊膏印刷。且印刷完畢後在不受力狀態下粘度變大，保持固有形態，防止焊膏塌陷。
分析過程中，通常可以通過柱分離、IR（紅外光譜儀）進行定性和定量分析，如下圖所示：
樣品分離樣的FTIR測試圖及匹配圖（脂肪酸醯胺蠟觸變劑）
增 粘 劑
增粘劑可增加焊劑的粘度以賦予焊膏一定的粘性，以便於粘貼待焊元件。
分析過程中，通常可以通過柱分離、IR（紅外光譜儀）進行定性和定量分析，如下圖所示：
樣品分離樣的FTIR測試圖及匹配圖（聚異丁烯）
隨著助焊劑的國產化替代趨勢日益明顯，各廠商在基礎配方開發及後續的產品升級階段都面臨著更大的挑戰，亟需對產品的組成和配比進行更深入的了解。
微譜對於助焊劑有著豐富的研究經驗，通過應用多種儀器協同分析，同時自建強大的譜圖庫，可以有效測定有機溶劑、有機酸/鹼、緩蝕劑、表面活性劑、抗氧劑等等成分及配比，對比產品差異，助力企業研發新型助焊劑產品，改進產品性能。