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對SMT加工免清洗技術(shù)中幾個概念性問題的看法

發(fā)布時間 :2016-06-25 11:47 閱讀 : 來源 :技術(shù)文章責任編輯 :深圳宏力捷PCBA部
隨著在溶劑清洗領域最終禁用臭氧耗損物質(zhì)(ODS)時限的臨近以及表面組裝技術(shù)(SMT)的迅速發(fā)展,有關SMT加工免清洗技術(shù)越來越受到人們普遍的關注。近年來國內(nèi)外已有多種免洗焊劑問世,有關SMT加工免清洗技術(shù)發(fā)表的論文、專利也在逐年增加。但由于我國對SMT加工免清洗技術(shù)及焊劑還未制定專門的標準,目前概念尚不統(tǒng)一,有時在理解上還會出現(xiàn)一些差異。下面就“免清洗與不清洗”、“固含量與不揮發(fā)物合量”、“離子污染度與美國軍標MIL—P—28809A”等問題表示我們的看法。
 
    1、關于“免清洗”與“不清洗”
    到底什么算“免清洗”,至今沒有明確的定義。但有一點肯定無疑:現(xiàn)時提出的“免清洗”既然與保護臭氧層以及發(fā)展SMT直接相關,這就應該是新事物、新概念。把“免清洗”與過去的“不清洗”等同起來,或者認為:不清洗”寓于“免清洗”的范疇,都不恰當。如果采用松香或樹脂含量較高的焊劑,在焊接后本來就不需要采用含ODS溶劑清洗也認為是SMT加工免清洗技術(shù)就很不合適,當然它更與保護臭氧層以及ODS替代技術(shù)毫無關系。我們很贊成這樣的觀點:免洗技術(shù)不同于不清洗,它是利用新的方法來達到以往需要清洗才能達到質(zhì)量要求的工藝技術(shù)。
    對于免洗焊劑,用戶關心的仍然是兩點:一是焊接質(zhì)量,二是可靠性,這兩者是相輔相成的,焊接質(zhì)量是可靠性的前提和基礎;可靠性則是焊接質(zhì)量優(yōu)劣的最充分體現(xiàn),這對免洗焊劑尤為重要。如果對發(fā)泡涂布的波峰焊接,焊劑發(fā)泡質(zhì)量和焊接效果差,造成疵點率高,而片面強調(diào)可靠性則毫無意義。為了確??煽啃裕瑢鹘y(tǒng)的焊劑在焊接后通常要清洗以除去殘留的松香、樹脂、鹵素化合物或其它殘留物,而對于免洗焊劑,要求焊劑本身有較低的固含量、不含鹵素、且焊后的殘留物極少,要符合美國軍標對焊后經(jīng)清洗印刷電路板離子污染度的要求。
 
    2、固含量不揮發(fā)物含量
    在GB9491—88《錫焊用液態(tài)焊劑(松香基)》中采用了“不揮發(fā)物含量”的概念,而在電子部科技與質(zhì)量監(jiān)督司發(fā)的《免洗類液態(tài)焊劑技術(shù)條件(試行稿》中,又采用“固含量”的概念,引用的則是GB9491—88中“不揮發(fā)物含量”的測試方法,說明兩個概念應具有同樣的含義。但從我們對一系列國內(nèi)外免洗焊劑的實測結(jié)果看,大多數(shù)產(chǎn)品說明書上所列固含量指標與實測數(shù)據(jù)并不一致,見表1。
表1 典型國內(nèi)外免洗焊劑的比較結(jié)果
序號 牌號 固含量(%)不揮發(fā)物含量(%)  
1 IF2005  <2.0   ≤5.0                   
2 免洗3015 2.5   4.14                    
3 ANX3112  2.0   2.24                   
4 NCF-1  2.0    2.50                  
5 NCF-2  1.8   2.0                 
6 924FB  <4.0   2.57              
7 FH-2P  2.0   3.12                   
8 免洗W3 2.0    5.06                 
9 HF-12A  2.13   5.80
 
    上表中,除924FB和免洗W3外,其它免洗焊劑的不揮發(fā)物含量均高于固含量指標。目前大多數(shù)免洗焊劑是將其中固態(tài)物質(zhì)的實際含量作為固含量,而不發(fā)揮物含量還包括在測試條件下未能完全揮發(fā)的高沸點液體化合物。為了改變現(xiàn)有習慣,首先應將概念統(tǒng)一,而對具體指標的尺度尚可適當放寬。實際上,焊劑固含量(或不揮發(fā)物含量)低的目的主要是為了保證焊后印刷電路板上殘留極微,而離子污染度才是考核免洗焊劑是否真正能免洗的有效數(shù)據(jù)。
 
    3、離子污染度與美國軍標MIL—P—28809A
    離子污染度的名稱繁多,又稱離子潔凈度、殘留離子量等,這是考核免洗焊劑焊接質(zhì)量和長期可靠性最必要的數(shù)據(jù),焊接后免洗的印刷電路板要完全符合焊接后經(jīng)清洗印刷電路板的質(zhì)量標準,美國軍標MIL—P—28809A對此作了具體規(guī)定。
    在《免洗類液態(tài)焊劑技術(shù)條件(試行稿)》中,根據(jù)我國的具體情況,將離子污染程度分為三個等級,即:
    等級     μgNaCl/cm2
    1        >1.5
    2        1.5~3.0
    3        >3.0~5.0
    在有些論文中還提到了四個等級的劃分方法,即:
    等級       μgNaCl/cm2
    1       <1.5 PCB無污染
    2       1.5~5.0清洗質(zhì)量高
    3       5.0~10清洗質(zhì)量符合要求
    4       >10清洗不干凈
 
    這種劃分離子污染度的方法“根據(jù)MIL—P—28809的有關規(guī)定而制定的”,并不是美國軍標本身的內(nèi)容,有些論文作者認為是美國軍標MIL—P—28809將離子污染度分為四個等級,這純屬誤解。1891年公布的MIL—P—28809制定了印刷電路板的規(guī)范,其中提到潔凈度的測試方法,并列出了對不同儀器和方法可接受的離子污染度極限值。當采用OMEGA METER時,印刷電路板清洗后可接受的最低極限值為14μgNaCl/in2。在1988年公布的MIL—C—28809B中又對很多問題作了修改。美國軍標對離子污染度的規(guī)定對免洗焊劑可以起參考作用,關鍵還在于制定符合我國國情的國家標準。
    近年來免洗技術(shù)已成為了PCBA電子裝聯(lián)的熱點,但到底是采用免清洗、水清洗、不清洗或其它溶劑清洗,還需要根據(jù)具體對象和要求來確定。


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