免洗焊接技术的现状

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1、免洗焊接技术的现状    摘要:本文主要针对免洗焊剂以及相关材料、设备、工艺的目前水平和免清洗技术如何达到用CFC清洗的效果进行了探讨,并简要介绍了当前国际上在这一领域的发展状况。关键词:免清洗焊接工艺品焊接设备绪言由于CFC(氟氯烃)及1.1.1—三氯乙烷具有清洗能力强、相容性好、使用安全、工件干燥快等优点,一直被认为是一种理想的清洗剂。长期以石料,电子工业在清洗元器件中一直使用这些产品,尤其是SMT元件的焊后清洗。然而,自80年代中后期,人们发现CFC等清洗剂中的ODS臭氧耗竭物质破坏了生态平衡,严重地威胁着人们的生命。为此,寻找替代ODS物质技术在全球展开。联合国曾就此问题多次召开

2、有关方面会议,并于1987年签署了“蒙特利尔”协议。在这一协议中,对有关使用ODS物质的截止日期作出了明确规定,然而,从目前来看,普遍认为按照“蒙特利尔”协议的要求,行动太慢,必须加快替代ODS物质的步伐。为此,联合国环境保护局在哥本哈根和布鲁塞尔分别召开了会议。在这两个会议上,将“蒙特利尔”协议确定的日期作了修改,并将使用ODS物质的截止日期提前五年。在布鲁塞尔会议上的有关协议如下:·CFC:1993年12月31日削减858%,1994年12月31日削减100%·1.1.1—三氯乙烷:1993年12月31日削减5%,1995年12月31日削减100%。由此可见,保护臭氧层势在必行,也是

3、电子清洗工艺发展的主要方向。根据联合国“蒙特利尔”协议的精神,80年代末90年代初工业发达国家先后研制开发了下列四种主要替代技术,并已广泛应用在目前的电子清洗工艺中。1、溶剂清洗2、半水清洗3、水清洗4、免清洗然而,寻求合适的替代技术并非易事,任何一种替代技术均不能完全取代ODS的全部用途,必须针对不同产品、不同工艺选用不同的替代技术。此外,还要考虑材料、设备、技术兼容等问题。实践证明,上述几种替代技术中的前三种只是过渡时期的技术,作为逐渐淘汰的过程。从长远来看,还是应采用免清洗技术,以达到最终完全不使用ODS的目的。因为没有了清洗工艺,会大大降低制造成本。为了实现晕一目的,焊后板表面的

4、残余物必须降到最低限度或无残余物。此外,这种技术对于替代ODS的质来说是一步到位的技术,虽然目前需要一些投资,但其带来的优越性和经济效益是显著的。但是要使免清洗技术的应用获得成功,必须解决焊球、桥接、漏焊及其它工艺缺陷。如果焊剂残留物有腐蚀性的话,产品使用寿命就会受到影响。换言之,解决这些问题是实现免清洗焊接技术的关键所在。目前,美国、日本等工业发达国家主要围绕上述问题开发研究了新技术、新工艺。1、免清洗材料1.1免清洗焊剂在超细间距组装中,焊剂在电子插件焊接过程中起着决定性的作用。从最初的焊剂印刷阶段的任何缺陷,对合格率均有很大的影响。因为前期生产工序的任何错误都会贯穿到整个生产过程。

5、为此,对焊剂提出下列要求:·透过模板极细缝隙的良好印刷性能第5页共5页·坍落度小·良好的焊球形成过程·良好的元件浸湿特性·再流后无腐蚀作用·溶剂残渣含量低焊剂主要由两种成份组成:焊剂粉料及溶剂,溶剂包括松香(树脂、合成树脂)、激活剂(无卤、含卤)溶解剂及某些添加剂。免清洗剂是一种低固态焊剂,固体含量大约在1.5~3%的范围。焊剂中的溶剂主要是异丙醇、乙醇或甲醇。这些焊剂残渣少或无残渣,所以,焊后可以不清洗。在使用免清洗焊剂时需要强调下列几点:·在保证极少残余物的同时,还要求焊剂具有足够的活性。·难于控制比重(监控和维护焊剂的固体含量)。·吸水效果要比一般的固体含量的焊剂明显。·发泡难。·

6、加工范围要比使用一般固体含量的焊剂时势加工范围小。免洗焊剂的固体含量要比传统焊剂的比例小得多,当固体含量低于5%时,比重控制的灵敏度就会出现明显变化。1.2无挥发性化合物(VOC)焊剂美国对排放VOC限制很严格,而且对此进行各种不同的详尽研究。目前的问题是大多数免洗焊剂中的VOC含量极高。有些焊剂中的酒精含量高达99%。美国的一些公司现已研制出新一代的焊剂,达到了少排放或不排放VOC的目的。这些焊剂以水代替酒精作为溶剂,水溶基焊剂几乎无VOC。这种焊剂除了对环境无污染外,而且不燃,在受热环境下进行喷涂是非常安全的。水溶基焊剂对波峰焊剂的予热能力提出了新的要求。1.3免清洗焊膏免清洗焊膏可

7、分为四类:普通、低残渣、极低残和超极残渣焊膏。这些焊膏还可进一步化分为松香基焊膏和非松香基焊膏两种(见表1)免洗焊膏类型固体含量(比重)气氛普通3.5~5%空气低残渣2.9~3.4%空气含有500ppm的O2氮气可改善湿润性极低残渣2.1~2.8%空气有时O2含量低于500ppm的氮气可改善湿润性超极低残渣<2.0%要求使用O2低于100ppm的氮气1.3.1普通免洗焊膏普通免洗焊膏是典型松香基焊剂。固体含量的比重为3.5~5%,不

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