1.免清洗的概念
(1）什么是免清洗
免潔洗是指在電子裝聯(lián)生產(chǎn)中采用低固態(tài)含量、無腐蝕性的助焊劑，在惰性氣體環(huán)境下焊接，焊后電路板上的殘留物極微、無腐蝕，且具有極高的表面絕緣電阻CSIR），一般情況下不需要清洗既能達(dá)到離子潔凈度的標(biāo)準(zhǔn)（美軍標(biāo)MIL-P-228809離子污染等級(jí)劃分為：一級(jí)三1.5ugNaCl/cm2無污染；二級(jí)三1.5～5.0ugNACl/cm2質(zhì)量高；三級(jí)三5.0～1O.OugNaCl/cm2符合要求：四級(jí)＞1O.OugNaCl/cm2不干凈），呵’直接進(jìn)入下道工序的工藝技術(shù)。
必須指出的是“免情洗”與“不清洗”是**不同的2個(gè)概念，所謂“不清洗”是指在電子裝聯(lián)生產(chǎn)中采用傳統(tǒng)的松香助焊劑（RMA)或有機(jī)酸助焊劑，焊接后雖然板面留有一定的殘留物，但不用清i；t也能滿足某些產(chǎn)品的質(zhì)量要求，如家用電子產(chǎn)品、**蘆視設(shè)備、低成本辦公設(shè)備等產(chǎn)品，它們生產(chǎn)時(shí)通常是“不情洗”的，但**不是“免清洗”。
(2）免清洗的優(yōu)越性
?、偬岣呓?jīng)濟(jì)效益：實(shí)現(xiàn)免清洗后，**直接的就是不必進(jìn)行清洗工作，因此司以大量節(jié)約清洗人工、設(shè)備、場(chǎng)地、材料（水、溶劑）和能源的消耗，同時(shí)由于工藝流程的縮短，節(jié)約了工時(shí)·提高了生產(chǎn)效率。
?、谔岣弋a(chǎn)品質(zhì)量：由于免清洗技術(shù)的實(shí)施，要求嚴(yán)格控制材料的質(zhì)量，如助焊劑的腐蝕性能（不允許含有鹵化物）、元器件和印制電路板的可焊性等；在裝聯(lián)過程中，需要采用一些先進(jìn)的工藝手段，女111噴算法涂敷助焊劑、在惰性氣體保護(hù)下焊接等。實(shí)施免消洗工藝，可避免清洗應(yīng)力對(duì)焊接組件的損傷，間此免清洗對(duì)提高產(chǎn)品質(zhì)量是極為有利的。
?、塾欣诃h(huán)境保護(hù)：采用免清洗技術(shù)后，可停止使用ODS物質(zhì)，也大幅度地減少了揮發(fā)性有機(jī)物（VOC）的使用，從而對(duì)保護(hù)臭氧層具有積極作用。
2.免清洗材料的要求
(1）免清洗助焊劑
要使焊接后的PCB板面不用潔洗就能達(dá)到規(guī)定的質(zhì)量水平，助焊劑｛的選擇是一個(gè)關(guān)鍵，通常對(duì)免清洗助焊劑有下列要求：
?、俚拓钁B(tài)含量：2o/o以下
傳統(tǒng)的助焊劑有較高的國態(tài)含量（20～40°/o）、中等的回態(tài)含量’（10～15%）手n較低的固態(tài)含量（5～10°/o），用這些助焊劑焊接后的PCB板而留有或多或少的殘留物，而免清洗助焊劑的固態(tài)含量要求低于2°/o，而且不能含有松香，因此焊后板面基本無殘留物。
②無腐蝕性：不含鹵索、表面絕緣電阻＞1.0x10什Q傳統(tǒng)的助焊劑慶｜為有較高的罔態(tài)含量，焊接用可將部分有害物質(zhì)“包裹起來飛隔絕與空氣的接觸，形成絕緣保護(hù)層。而免清洗助焊劑，由于極低的同態(tài)含量不能形成絕緣保護(hù)層，若有少量的有害成分殘留在板面上，就會(huì)導(dǎo)致腐蝕和漏電等嚴(yán)重不良后果。因此，免清洗助焊劑中不允許含有l(wèi)坷索成分。對(duì)助焊劑的腐蝕性通常采用下列幾種方法進(jìn)行測(cè)試：
a.銅鏡腐蝕測(cè)試：測(cè)試助焊劑（焊音〉（白短期腐蝕性
b.銘酸銀試紙測(cè)試：測(cè)試焊劑中鹵化物的含量
c.表而絕緣電阻測(cè)試：測(cè)試焊后PCB的表陌絕緣電阻，以確定焊．劑（焊音）的長(zhǎng)期電學(xué)性能的可靠性
d.腐蝕性測(cè)試：測(cè)試焊后在PCB表面殘留物的腐蝕性
e.電遷移測(cè)試：測(cè)試焊后PCB表面導(dǎo)體間距減小的程度
③可焊性：擴(kuò)展率主80°/o
可焊性與腐蝕性是相互矛盾的一對(duì)指標(biāo)，為了使用j焊劑具有一定的消除氧化物的能力，并且在預(yù)熱和焊接的整個(gè)過程中均能保持一定程度的活性，就必須包含某種酸。在免清洗助焊劑中用得**多的是非水溶性醋酸系列，配方中可能還有臟、氨和合成樹
脂，不同的配方會(huì)影響其活性和可靠性。不同的企業(yè)有不同的要求和內(nèi)部控制指標(biāo)，但必須符合焊接質(zhì)量高和無腐蝕性的使用要求。
助焊劑的活性通常是用pH值來衡量的，免清洗助焊劑的pH值應(yīng)控制在產(chǎn)品規(guī)定的技術(shù)條件范圍內(nèi)（各生產(chǎn)廠家的pH值略有不同）。
?、芊檄h(huán)保要求：無毒，無強(qiáng)烈刺激性氣味，基本不污染環(huán)境，操作安全。
(2）免潔洗印制電路板和元器件
在實(shí)施免清洗焊接工藝中，制電路板及元器件的可焊性和清潔度是需要**控制的方面。為確?？珊感?，在要求供應(yīng)商保證司焊性的前提下，生產(chǎn)廠應(yīng)將其存放在恒溫干燥的環(huán)境中，并嚴(yán)格控制在有效的儲(chǔ)存時(shí)間內(nèi)使用。為確保清潔度，生產(chǎn)過程中要嚴(yán)格地控制環(huán)境和操作規(guī)范，避免人為的污染，如｜手跡、汗跡、油脂、灰塵等。
3.免清洗焊接工藝
在采用免清洗助焊劑后，雖然焊接工藝過程不變，但實(shí)施的方法和有關(guān)的工藝參數(shù)必須適應(yīng)免清洗技術(shù)的特定要求，主要內(nèi)容如下：
(1）助焊劑的涂敷
為了獲得良好的免清洗效果，助焊劑涂敷過程必須嚴(yán)格控制2個(gè)參數(shù)，日｜］助焊劑的匾｜態(tài)含量和涂敷盤。
通常，助焊劑的涂敷方式有發(fā)泡法、波峰法和lI質(zhì)算法3種。在免清洗工藝巾，不宜采用發(fā)泡法和波峰法，其原因是多方面的，**，發(fā)泡法和1波峰法的助焊劑是放置在敞開的容器內(nèi)，由于免清洗助焊劑的溶劑含量很高，特別容易揮發(fā)，從而導(dǎo)致由｜態(tài)含量的升高，因此，在生產(chǎn)過程巾用比重法米控制助焊劑的成分保持不變是有困難的，且i容劑的大量揮發(fā)也造成了污染和浪費(fèi)；第二，由于免消洗助焊劑的固體含繭極低，不利于發(fā)泡；第三，涂敗時(shí)不能控制助焊劑的涂敷量，涂敷也不均勻，往往有過量的助焊劑殘留在版的邊緣。因此，采用這2種方式不能得到理想的免清洗效果。噴’荔法是**新的一種焊劑涂敷方式，**適用于免清洗助焊劑的涂敷。肉為助焊劑被放置在一個(gè)密封的加壓容器內(nèi)，通過噴口l噴射出霧狀助焊劑涂敷在PCB的表面，噴射器的噴射量、霧化程度和噴射寬度均可調(diào)節(jié)，所以能夠精確地控制涂敷的焊劑量。由于徐敷的焊劑是第狀薄層，因此板面的焊劑非常均勻，可確保焊接后的報(bào)面符合免清洗要求。同時(shí)，由于助焊劑完全密封在容器內(nèi)，不必考慮溶劑的揮發(fā)和l吸收大氣中的水分，這樣可保持焊劑比重（戚有效成分）不變，一次加入至用完之前無需更換，較發(fā)泡法和波峰法司減少焊劑的稀釋劑用量60°/o以上。~，此，噴霧涂敷方式是免清洗工藝中首邊的一種涂敷工藝。在采用噴霧涂敷工藝時(shí)必須注意一點(diǎn)，由于助焊劑中含有較多的易燃性溶劑，噴霧時(shí)散發(fā)的溶劑蒸氣存在一定的爆燃危險(xiǎn)性，因此設(shè)備需要具有良好的排風(fēng)設(shè)施不ll必要的滅火器具。
(2）預(yù)熱
涂敷助焊劑后，焊接件進(jìn)入預(yù)熱工序，通過預(yù)熱揮發(fā)掉助焊劑中的溶劑部分，增強(qiáng)助焊劑的活性。在采用免清洗助焊劑后，預(yù)熱溫度應(yīng)控制在什么范圍**為適當(dāng)呢？
實(shí)踐證明，采用免清洗助焊劑后，若仍按傳統(tǒng)的預(yù)熱溫度（90士10℃）來控制，則有可能產(chǎn)生不良的后果。其主要原因是：免清洗助焊劑是一種低固態(tài)含量、無鹵京的助焊劑，其活性一般較弱，而且它的活性劑在低溫下幾乎不能起到消除金屬氧化物的作
用，隨著預(yù)熱溫度的升高，助焊劑逐漸開始激活，當(dāng)溫度達(dá)到100℃時(shí)活性物質(zhì)才被釋放出來與金屬氧化物迅速反映。另外，免消洗助焊劑的浴劑含量相當(dāng)高（約97°/o），若預(yù)熱溫度不足，榕劑就不能充分揮發(fā)，當(dāng)焊件進(jìn)入錫糟后，由于溶劑的急劇揮發(fā)，會(huì)使得熔融焊料飛濺而形成焊料球或焊接點(diǎn)實(shí)際溫度下降而產(chǎn)生不良焊．點(diǎn)。因此，免請(qǐng)15t工藝中控制好預(yù)熱溫度是又一重要的環(huán)節(jié)，通常要求控制在傳統(tǒng)要求的上限C100℃）或更高（按供應(yīng)商指導(dǎo)溫度曲線）且，應(yīng)有足夠的預(yù)熱時(shí)間供溶劑充分揮發(fā)。
(3）焊接
由于嚴(yán)格**了助焊劑的固態(tài)含量和腐蝕性，Jt助焊性能必然受到**。要獲得良好的焊接質(zhì)量，還必須對(duì)焊接設(shè)備提出新的要求一一具有惰性氣體保護(hù)功能。除了采取上述措施外，免清洗工藝還要求更嚴(yán)格地控制焊接過程的各項(xiàng)工藝參數(shù)，主要包括焊接溫度、焊接時(shí)間、PCB壓錫深度和－，PCB傳送角度等。應(yīng)根據(jù)使用不同類型的免清洗助焊劑，調(diào)整好波峰焊設(shè)備的各項(xiàng)工藝參數(shù)，才能獲得滿意的免清洗焊接效果。
助焊劑噴涂方式和工藝因素
噴涂方式有以下三年中：
1.超聲噴涂：將頻率大于20KHz的振蕩電能通過壓電陶錢換能器轉(zhuǎn)換成機(jī)械能，把焊劑霧化，經(jīng)壓力I質(zhì)嘴到PCB上．
2.絲網(wǎng)封方式：由微細(xì)高密度小孔絲網(wǎng)的鼓旋轉(zhuǎn)空氣刀將焊劑噴:JJ，由產(chǎn)生的噴霧，噴到PCB上．
3.壓力噴l嘴噴涂：直接用壓力和空氣帶焊劑從噴｜嘴噴出
噴涂工藝因素：
設(shè)定噴｜嘴的孔徑，烽盤，形狀，噴l嘴間距，避免重疊影響噴涂的均勻性．
設(shè)定超聲宴化器電壓以獲取正常的宴化盎．
噴嘴運(yùn)動(dòng)速度的選擇
PCB傳送帶速度的設(shè)定
焊劑的固含量要穩(wěn)定
設(shè)定相應(yīng)的噴涂寬度
