低残留或免洗助焊剂与锡膏.doc

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、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。 pentaerythritol 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100°C以下不与金属氧化物反应，但温度高于100°C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(1~35%)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%、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。