免清洗焊接技術的應用

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1、免清洗焊接技术的应用免清洗焊接技术(No-CleanSolderingProcess)是目前电子装配行业普遍使用的一种实用技术，具有保护环境、简化工艺流程、节省制造成本的优点。笔者有幸主持了上海贝尔公司的免清洗焊接技术的引入评估和推广实施。五年来，对实际应用有了一定的认识和积累.以下作简要介绍。什幺是免清洗焊接技术免清洗工艺是针对原先釆用的传统清洗工艺而言的，是建立在保证原有品质要求的基础上简化工艺流程的一种先进技术，而不是简单的”不清洗”-一只是针对某些低档消费品类产品在品质可靠性方面要求不高的特点而

2、釆取的，虽然省却了清洗环节，都是建立在相对降低品质基础上的。传统清洗工艺一直采用CFC氟氯桂产品及1.1.1-三氯乙烷等作为清洗剂，用于装配板(PBA)的焊接后清洗，以消除PBA表面残留导电物质或其它污染物，保证产晶使用的长期可靠。但是，CFC等清洗剂中含有0DS臭氧耗竭原物质，破坏生态环境，严重威胁人类的安全。采用先进工艺技术替代原有清洗工艺势在必行。80年代末，先进国家的技术人员先后研制开发了四种主要替代技术，用于电子装配行业，包括非CFC溶剂清洗/半水清洗/水清洗和免清洗技术。从制造角度和工艺流程

3、管理来说，免清洗焊接技术具有缩短生产周期，降低废料产生，削减原料消耗，减少设备保养频度的特点，在很大程度上节约了生产成本。免清洗焊接技术包括免洗波峰焊技术和免洗回流焊技术。前者由传统波峰焊接发展而来，通过对设备、材料等方面的变革达到免清洗效果，主要解决插装元器件和固化后贴装元器件的波峰焊接。而后者则是SMT装配中的重要工艺环节，通过材料选择和工艺控制来达到免清洗效果，主要解决贴装元器件的回流焊接。免清洗效果和产品可靠性的评价在实际使用免清洗焊接技术时•很容易提出这样的问题：“Howcleanisclea

4、n"nHowcleaniscleanenough?n也就是怎样评价免清洗的效果问题。这是免清洗焊接技术中-个最根木的问题，对于切实推广和实施新工艺具有举足轻重的作用。新技术的应用，替代了原有的清洗技术。那幺，原有的产品可靠性评价标准体系是否还适用于免清洗焊接技术呢？以下的分析可以有助于解开问题的答案。在原来的技术条件下，工艺评价测试体系包含有：1.IonicContaminationTest离子浓度测试采用ROSE(ResistivityofSo1ventExtract)Test方法即污染物萃取液测试手

5、段，使用专门的仪器(如：OmegaMeter),自动对萃取液中所含导电离子污染物含量进行统计，并据此判断是否符合有关标准(如:MIL-P-28809中规定的小于4.OugNaCl/in2的清洁度标准)，满足产品可靠性要求；主要针对Rosin-Based材料的测试。但是，该测试本身存在三大缺陷：(1)不能区别污染物种类，这样就不能确定某些污染物对产品特性造成的影响；(2)萃取液不能将所有离子污染物剔出计入总数，尤其是对于某些引脚结构较为复杂的SMT组件，从而将影响最终的判断结果；(3)它不能探测Non-C

6、onductive污染物，比如用于HASL(热风整平)工艺的液体；过去的实践证明，这些非离子污染物也同样严重危害产品的可靠性。2・SIRT(SurfaceInsulationResistanceTest)表面绝缘电阻测试(具体内容将在以下作介绍，此处略)以上事实说明面对新技术、新材料的到来，我们必须发展新的工艺评价方法和测试判据以适应笑的挑战。目前，新体系主要包括以下三项内容：1,Ionic/OrganlinessTest清洁度测试与原来的离了浓度测试不同的是，清洁度测试引入了色谱分析手段，包括IC(I

7、onChromatography)高压液体色谱分析二种方法。特点是：a,能帮助定义污染物种类，确定元器件、光板表面所含污染物的数量水平；b,是一种实验室手段，尚未成为生产直接支持工具;C,可用于确定材料的工艺下限并提供与现有测试手段的相关联通过标注ionic/no-ionic物质的数量水平，参照现有的可接受条件技术，可以确定与SIR和ESS测试的关联;通过对照比较，可以帮助我们寻找适合于生产实际的现场工艺控制方法和监控工具，从而切实保证免清洗焊接技术的有效实施和控制。1.SIRTest可靠性测试这是通过

8、人为施加高温、高湿和电压等方式，在短期内模拟恶劣环境因素可能对产造成的长期可靠影响，以便确定免清洗焊接工艺的实施效果的一种手段。目前一般采用IPC-SF-818标准作为测试方法和判据即在85C高温、85%相对湿度、100VDC测试电压等条件下进行连续7天的测试，必须达到规定的表面绝缘电阻值大于10*8ohm才算符合可靠性要求。通常SIR测试和其它化学分忻方法一起进行，使得评估者可以尽快和直接地获得评估检验结果。SIR测试结果曾经在很大程度上