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1、使用無(wú)鉛錫膏對(duì)清洗工藝的影響
2、第1內(nèi)容顯示中多年以來(lái),ZESTRON持續(xù)跟蹤向無(wú)鉛工藝轉(zhuǎn)換的步伐,為確保高度的工藝可靠性,進(jìn)而在技術(shù)中心進(jìn)行了多項(xiàng)深入測(cè)試,以評(píng)估典型無(wú)鉛錫膏對(duì)于清洗工藝的影響?! 榱烁乱呀?jīng)完成的研究并評(píng)估最新的結(jié)果,一項(xiàng)研究已在2004年完成,它將范圍擴(kuò)展到超過(guò)30種著名廠商的不同無(wú)鉛錫膏。這些測(cè)試包含了現(xiàn)有的無(wú)鉛錫膏,主要是免洗配方。 研究的目的用以回答兩個(gè)關(guān)鍵問(wèn)題:1.使用無(wú)鉛錫膏對(duì)現(xiàn)有的清洗工藝帶來(lái)什么樣的影響?2.向無(wú)鉛錫膏工藝轉(zhuǎn)換會(huì)提高清洗的重要性嗎? 采用無(wú)
3、鉛錫膏對(duì)清洗的影響 由于在不同工藝條件下使用無(wú)鉛錫膏的要求(見(jiàn)表1),對(duì)于清洗工藝影響的問(wèn)題正在更多地被涉及。 鑒于以往的研究,大多數(shù)替代錫膏的峰值溫度要比錫鉛錫膏高出34℃左右,可能造成更多的氧化和助焊劑的聚合反應(yīng),這些反應(yīng)使得助焊劑殘留物在焊接過(guò)程中更多地被“烘焙”,使其更難被清洗?! ≥^高沸點(diǎn)的溶劑、增量的松香成分(固含量)和特別是抑制在高溫下焊料氧化的更強(qiáng)的活化成分都會(huì)造成助焊劑殘留物增多并對(duì)清洗工藝提出更高的要求。 ZESTRON在去年對(duì)現(xiàn)有的無(wú)鉛錫膏,主要是免洗配方進(jìn)行了新一輪
4、測(cè)試,以對(duì)錫膏的最新發(fā)展對(duì)于清洗的影響作出精準(zhǔn)的定義。 清洗劑 清洗在電子工業(yè)中的應(yīng)用依據(jù)需要清洗的殘留物有所不同(見(jiàn)圖1a/1b)。通常中性pH值的清洗劑用于清洗網(wǎng)板和誤印電路板上的錫膏;對(duì)于焊后助焊劑殘留物則使用堿性清洗劑。這樣有三種基本的清洗劑:溶劑型清洗劑、水基不含表面活性劑的MPCㄇ清洗劑,和水性堿基表面活化清洗劑(仍然在用于網(wǎng)板清洗)?! ″a膏清洗 在轉(zhuǎn)向使用無(wú)鉛錫膏后,鑒于上文提到的工藝變化,清洗焊后組裝件的助焊劑殘留物將會(huì)產(chǎn)生一些問(wèn)題。由于助焊劑的變化,尤其是溶劑中的新成分
5、比如樹(shù)脂和觸變劑對(duì)于清洗回流前的錫膏也可能有一定的影響?! ≡谶@項(xiàng)研究中使用的無(wú)鉛錫膏,也用來(lái)測(cè)試從網(wǎng)板和誤印線路板上進(jìn)行清洗的難易程度?! 【W(wǎng)板清洗 在ZESTRON進(jìn)行的一系列測(cè)試中,使用不同的無(wú)鉛錫膏涂敷在網(wǎng)板上并且經(jīng)過(guò)一個(gè)小時(shí)的干燥,然后在一臺(tái)網(wǎng)板清洗設(shè)備中清洗,在室溫下,1.5bar壓力,分別從2至6分鐘進(jìn)行測(cè)試。測(cè)試中使用了標(biāo)準(zhǔn)樣品?! ∏逑春蟮木W(wǎng)板在10倍放大的顯微鏡下目檢以觀察錫膏殘留物,并且用擦拭的方式來(lái)檢查錫膏殘留物。結(jié)果是在測(cè)試中采用的無(wú)鉛錫膏均被各種清洗劑輕易去除,不同
6、的是在各種清洗應(yīng)用測(cè)試中使用的清洗時(shí)間不同(如表2所示)?! ≌`印電路板清洗 除了從網(wǎng)板上清洗錫膏外,在相似的條件下也進(jìn)行了誤印電路板的清洗測(cè)試。需要指出的是,在清洗誤印電路板時(shí)必須額外考慮一個(gè)因素,即無(wú)鉛焊接工藝推行的同時(shí),焊盤的無(wú)鉛化,尤其對(duì)于大規(guī)模生產(chǎn)來(lái)說(shuō),轉(zhuǎn)向了OSP裸銅的方向。OSP相對(duì)于此前的焊盤金屬,比如傳統(tǒng)的熱風(fēng)整平對(duì)于清洗工藝更為敏感。因此,為保證可靠的焊接工藝需要特別的清洗參數(shù)。 為滿足這些新的需求,從而向業(yè)界提供適合的清洗工藝解決方案,ZESTRON與領(lǐng)先的OSP供應(yīng)商
7、攜手進(jìn)行了相容性和焊接性研究?;谝幌盗械纳钊胙芯浚琙ESTRON已經(jīng)能夠?yàn)镺SP鍍層的電路板提供清洗工藝?! ≈竸埩粑锴逑础 慕?jīng)過(guò)焊接的元器件上清洗助焊劑殘留物比清洗網(wǎng)板和誤印板上的錫膏要求更高。在與慕尼黑技術(shù)大學(xué)進(jìn)行的合作中,將無(wú)鉛錫膏(主要是免洗型)涂敷在標(biāo)準(zhǔn)測(cè)試基板上,然后在其各自特定的回流溫度曲線下進(jìn)行焊接?! ∪M不同的焊后基板分別在標(biāo)準(zhǔn)設(shè)備中采用三種清洗劑類型中的一種進(jìn)行處理:清洗在50℃下進(jìn)行,隨后的漂洗采用去離子純水?! ≡谇逑春螅瑴y(cè)試基板在40倍放大的顯微鏡下目檢;接下
8、來(lái),每塊基板采用離子污染檢測(cè)儀測(cè)試。為了發(fā)現(xiàn)未被離子污染檢測(cè)出的活化殘留物,采用ZESTRON助焊劑測(cè)試液對(duì)每快測(cè)試基板進(jìn)行定性分析。這項(xiàng)簡(jiǎn)單的測(cè)試步驟檢測(cè)助焊劑中的羧基酸活化劑和出現(xiàn)的位置以及污染物的分布。殘留物目檢和離子污染測(cè)試均顯示三種清洗劑類型都有很好的結(jié)果。在占測(cè)試基板總數(shù)約5%的極少的個(gè)案中,檢測(cè)到有輕微的殘留物;但均在微調(diào)工藝參數(shù),比如清洗時(shí)間、溫度和清洗方式后完全去除?! ⌒〗Y(jié) 通過(guò)測(cè)試可以得出一些重要且基本的結(jié)論: 清洗網(wǎng)板和誤印板上無(wú)鉛錫膏的結(jié)果與那些有鉛錫膏的清洗有可比
9、性。經(jīng)驗(yàn)顯示在這個(gè)領(lǐng)域沒(méi)有過(guò)渡期的問(wèn)題?! ≡诤附影迳先コ竸埩粑锿瑯拥玫椒浅:玫慕Y(jié)果,95%經(jīng)檢測(cè)的測(cè)試基板顯示殘留物在上文所述的標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)用中被完全去除。在其余的基板上的部分殘留物在調(diào)整原有的清洗參數(shù)設(shè)定后也被完全去除?! ∮捎谕ǔR延械那逑磻?yīng)用具備足夠大的工藝窗口,應(yīng)當(dāng)能夠?qū)⒅竸埩粑锖?jiǎn)單輕易的去除并且在不進(jìn)行額外投資的情況下通過(guò)對(duì)現(xiàn)有清洗應(yīng)用進(jìn)行優(yōu)化達(dá)成?! ∮需b于此,在日益迫近的向無(wú)鉛化轉(zhuǎn)換的進(jìn)程中,和其它工藝步驟不同的是,運(yùn)用現(xiàn)代清洗劑的清洗應(yīng)用不會(huì)遭遇嚴(yán)重的困難?! ∥磥?lái)前景