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

2、物质技术在全球展开。联合国曾就此问题多次召开有关方面会议，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

3、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

4、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

5、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。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

6、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。·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

7、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

8、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