低残留或免洗助焊剂与锡膏.doc

1、低 残 留 或 免 洗 助 焊 剂 与 锡 膏低 残 留 或 免 洗 助 焊 剂 与 锡 膏许 多 公 司 ， 特 别 在 欧 洲 ， 认 为 松 香 (R 和 RMA)助 焊 剂 是 免 洗 的 ， 一 般 都 不 作 清洗 。 这 松 香 是 粘 性 的 ， 但 不 会 引 起 任 何 可 靠 性 的 问 题 ， 特 别 是 不 含 卤 化 物 的 (R 助焊 剂 )。 为 了 避 免 针 床 式 测 试 问 题 ， 有 时 只 是 在 板 的 底 面 用 刷 子 清 洗 。 可 是 ， 在 美 国 ，松 香 助 焊 剂 通 常 要 求 清 洗 ， 以 满 足 清 洁 度 要 求 (外 观

2、 、 离 子 和 表 面 绝 缘 阻 抗 )。 因 此 ，欧 洲 人 已 成 为 免 洗 改 革 的 先 锋 。自 从 禁 止 氯 氟 甲 烷 (CFC, chlorofluorocarbons)以 来 ， 免 洗 助 焊 剂 在 世 界 范 围 内变 得 比 要 求 清 洗 的 助 焊 剂 更 普 遍 。 在 美 国 ， 几 家 主 要 的 公 司 ， 如 英 特 尔 (Intel)， 北方 电 信 (Northern Telecom)， AT&T 等 ， 都 采 用 了 免 洗 助 焊 剂 和 锡 膏 。 AT&T 是 使 助焊 剂 残 留 最 小 的 精 密 助 焊 剂 喷 雾 概 念

3、的 发 明 者 ， 是 最 早 几 家 使 用 免 洗 助 焊 剂 和 锡 膏的 公 司 之 一 。 可 是 ， 免 洗 助 焊 剂 的 使 用 在 军 事 和 高 可 靠 性 的 应 用 中 很 少 。松 香 (树 脂 ， colophony)是 作 为 松 香 助 焊 剂 中 的 固 体 使 用 的 。 松 香 中 的 松 香 酸(abietic acid)， 和 卤 化 物 (如 果 使 用 的 话 )一 起 作 为 活 性 剂 使 用 。 在 免 洗 助 焊 剂 中 ， 使用 的 是 人 造 树 脂 ， 如 pentaerythritol tetrabenzoate。 pentaery

4、thritol tetrabenzoate 的 化 学 结 构 具 有 低 离 子 ， 由 于 焊 接 期 间 它 会 分 解 ， 所 以 留 下 极 低 的 残 留物 。 这 些 人 造 树 脂 通 常 在 低 于 100C 以 下 不 与 金 属 氧 化 物 反 应 ， 但 温 度 高 于 100C时 反 应 迅 速 它 们 挥 发 与 分 解 快 。 和 松 香 一 样 ， 在 水 中 的 可 溶 性 低 。免 洗 助 焊 剂 按 不 同 程 度 (135%)的 人 造 树 脂 ， 通 常 叫 做 固 体 ， 来 配 方 。 高 固 体 含量 的 免 洗 助 焊 剂 将 在 板 上 留

5、下 过 量 的 残 留 物 ， 可 能 在 外 观 上 不 可 接 受 ， 尽 管 它 们 通 过了 电 气 测 试 。 可 是 ， 它 们 提 供 良 好 的 可 焊 性 ， 而 且 不 要 求 为 回 流 焊 接 使 用 惰 性 气 体 环境 。 另 一 方 面 ， 有 的 免 洗 助 焊 剂 将 不 会 留 下 任 何 可 见 的 残 留 物 。 这 种 免 洗 助 焊 剂 也 叫做 低 固 体 助 焊 剂 (LSF, low-solids fluxes)， 或 低 残 留 助 焊 剂 (LRF, low-residue fluxes)。现 在 ， 该 趋 势 正 在 走 向 5%、 2

6、%、 甚 至 1%固 体 含 量 的 低 残 留 助 焊 剂 。 这 些 很 低 固体 助 焊 剂 具 有 低 残 留 和 低 腐 蚀 的 优 势 。免 洗 锡 膏 的 固 体 含 量 没 有 象 液 态 助 焊 剂 那 么 低 ， 因 为 锡 膏 必 须 含 有 一 些 胶 凝 剂 ，来 防 止 锡 粉 坐 落 在 助 焊 剂 和 溶 剂 中 。 尽 管 这 些 这 些 胶 凝 剂 数 量 上 非 常 小 (大 约 0.5%)，但 它 们 会 在 板 上 留 下 比 液 体 助 焊 剂 多 的 残 留 物 。免 洗 助 焊 剂 通 常 是 无 卤 的 。 它 们 得 到 的 焊 接 速 度

7、或 效 力 是 来 自 非 卤 添 加 剂 ， 如 低分 子 量 的 二 羧 酸 (dicarboxylic acids)或 胺 (amines)。 这 些 添 加 剂 的 残 留 物 在 焊 接 期 间分 解 ， 具 有 很 低 的 腐 蚀 性 。使 用 免 洗 助 焊 剂 和 锡 膏 的 驱 动 力 是 ， 它 们 节 省 的 不 仅 是 清 洁 成 本 ， 而 且 有 固 定 资产 开 支 和 生 产 空 间 。 另 外 ， 环 境 上 的 考 虑 是 大 多 数 公 司 的 关 注 。 CFC 在 多 年 使 用 后已 经 被 禁 止 ， 同 样 地 ， 今 天 可 接 受 的 半 水

8、 洗 和 水 洗 方 法 可 能 会 在 将 来 引 起 处 理 的 问 题 。在 一 个 封 闭 循 环 系 统 ， 可 能 不 能 通 过 排 水 系 统 排 出 废 水 ， 但 过 滤 后 的 重 金 属 和 锡 球 最终 都 需 要 处 理 。关 注 免 洗 助 焊 剂免 洗 助 焊 剂 也 不 是 没 有 问 题 。 例 如 ， 免 洗 助 焊 剂 不 要 求 板 的 清 洗 ， 但 是 诸 如 波 峰焊 接 盘 和 模 板 等 夹 具 是 要 求 清 洁 和 废 水 处 理 的 。 可 是 ， 它 们 不 会 引 起 象 助 焊 剂 与 锡 膏要 求 清 洁 的 、 与 环 境 有

9、 关 负 责 的 关 注 。了 解 免 洗 助 焊 剂 或 锡 膏 的 使 用 不 是 简 单 的 插 入 过 程 是 很 重 要 的 。 免 洗 锡 膏 和 助 焊剂 要 求 一 个 非 常 干 净 的 装 配 环 境 ， 和 良 好 的 板 与 元 件 的 可 焊 性 。 这 意 味 着 供 应 商 也 需要 维 持 一 个 清 洁 的 过 程 ， 以 保 证 可 焊 的 板 与 元 件 。为 了 充 分 利 用 免 洗 助 焊 剂 的 优 势 ， 要 求 改 变 公 司 的 企 业 文 化 。 例 如 ， 工 作 环 境 需要 很 干 净 。 可 能 到 达 PCB 的 洗 手 液 和 化 妆 品 必 须 受 到 控 制 。 为 了 使 用 活 性 不 如 水 溶 或RMA 助 焊 剂 的 免 洗 助 焊 剂 和 锡 膏 ， 要 求 采 取 保 证 板 与 元 件 有 良 好 焊 接 性 能 的 工 艺 步 骤 。免 洗 工 艺 要 求 制 造 程 序 中 的 许 多 改 变 ， 不 管 使 用 的 助 焊 剂 类 型 。 免 洗 助 焊 剂 不 允许 不 小 心 的 处 理 板 ， 或 使 用 焊 接 性 不 够 完 美 的 元 件 和 板 。 可 是 ， 做 好 充 分 准 备 ， 向 免洗 助 焊 剂 的 改 变 可 能 是 一 个 有 非 常 效 益 的 经 验 。