详解免清洗技术及其关键问题

    1．什么是免清洗技术

　　免清洗技术是指通过改进生产设备、加工工艺和产品设计，以提高元器件的质量，使原清洗对象可以免除清洗直接进入下一道工序，保证元器件的洁净度与用ODS清洗后的洁净度相同。由于所使用的免清洗液态助焊剂不含卤化物活性剂，印制电路板组件焊装后无须清洗即可进入下一道工序。免清洗技术应用新材料和新工艺应能达到以往焊后需要经过清洗才能达到的质量要求。

　　免清洗再流焊是电子组装工艺中的重要环节。这种技术所采用的免清洗焊膏固态物质含量低，不含任何卤化物，焊后仅有微量无腐蚀性残留物，而且焊后绝缘电阻高。

　　免清洗工艺的实现不仅依赖于免清洗助焊剂（焊膏），还依赖于焊接设备、元器件、PCB、工艺流程、工艺参数、工艺环境和工艺管理等诸多因素。免清洗助焊剂的涂敷方法十分重要，涂敷质量的好坏，将会直接影响到焊后质量。

　　2．采用免清洗技术应解决的关键问题

　　采用免清洗工艺时应充分考虑到以下三个关键要素：对使用的助焊剂／焊膏的选择和评价；对生产工艺的调整和控制；对原材料的质量控制。

　　1)对使用的助焊剂／焊膏的选择和评价

　　选择和评价助焊剂量／焊膏是开发和实施免清洗工艺的首要工怍，一定要确保在完成焊接工序后助焊剂／焊膏的残留物不会影响电子产品的可靠性能指标。实践已经证明，低固含量的弱有机酸助焊剂和中低活性低残留量的松香助焊剂能够满足电子产品的可靠性性能指标的要求。

　　一般电子产品的印制电路板都可以选用活性低残留量的RMA型松香助焊剂，这类助焊剂对焊接环境没有特别的要求，但要注意，它的焊后残留物仍然较多，所以不适用于使用“三防”涂层处理或表面封装的电路板。需要做“三防”涂层处理或其他表面防护处理的电路板，应使用低固含量的弱有机酸型助焊剂，因为这种类型的助焊剂焊后的残留物较少，对表面涂层和电路板间的附着力影响最小。但这类助焊剂抗氧化性能较差，所以使用这类助焊剂的焊接操作应在氮气保护下进行。采取氮气保措施不仅能防止电路板和元器件在预热过程中的氧化，而且还可以改善焊接的润湿性能，减少焊球的形成，以提高焊接质量。

　　2)对生产工艺的调整和控制

　　由于使用了免清洗助焊剂／焊膏，焊接工艺和工艺参数将不可避免地发生变化，包括增加使用氮气作为保护气体的工序、调整温度变化曲线、改变助焊剂涂布方式（改用喷雾式涂布）、加强对助焊剂和铅锡焊料成分的监测、改变电子元器件的安装方式、改变印制电路板昀传送、安装方式等。例如，在电子元器件和印制电路板的传送、安装方式上改用机械化自动传送和安装代替手工操作，从而避免了手汗、指纹对印制电路板可靠性的不良影响。通过对波峰焊机和再流焊机中温曲线的调整，使助焊剂的活性在焊接之前恰好达到最佳状态，从而提高焊接质量。采用喷雾式涂布助焊剂的方式，并对助焊剂的涂布量进行严格控制（在保证焊接质量的前提下尽可能降低助焊剂涂敷量），可使焊后的助焊剂残留量保持在最低水平。

　　对于焊接可靠性要求比较高的印制电路板，工艺参数的控制必须更加严格。例如，生产前必须测定波峰焊机和再流焊机中的温度曲线，使其符合工艺要求；对铅锡焊料的化学成分必须至少分析一次，如发现不合要求则必须立即更换；在助焊剂采用发泡方式涂布时要对助焊剂进行实时监控；在完成免清洗工艺焊接后，进行补焊和修复操作时一定要采用免清洗的焊丝。

　　只有采取有效的生产工艺，才能保证使用免清洗助焊剂／焊料取得良好的焊接效果。

　　3)对原材料的质量控制

对各种原材料的高质量要求是影响免清洗工艺的重要因素。所以在采用免清洗工艺时，必须对各种原材料的质量进行严格控制，包括对印制电路板和电子元器件的洁净度和可焊性、助焊剂／焊料的质量及稳定性、表面防护材料的质量、工艺控制和质量管理的有效性等进行严格控制。否则，在生产过程中任何一个环节不合格都会导致最终产品不舍格。