1.免清洗的概念

　　(1）什么是免清洗

　　免洁洗是指在电子装联生产中采用低固态含量、无腐蚀性的助焊剂，在惰性气体环境下焊接，焊后电路板上的残留物极微、无腐蚀，且具有极高的表面绝缘电阻CSIR），一般情况下不需要清洗既能达到离子洁净度的标准（美军标MIL-P-228809离子污染等级划分为：一级三1.5ugNaCl/cm2无污染；二级三1.5～5.0ugNACl/cm2质量高；三级三5.0～1O.OugNaCl/cm2符合要求：四级＞1O.OugNaCl/cm2不干净），呵’直接进入下道工序的工艺技术。

　　必须指出的是“免情洗”与“不清洗”是**不同的2个概念，所谓“不清洗”是指在电子装联生产中采用传统的松香助焊剂（RMA)或有机酸助焊剂，焊接后虽然板面留有一定的残留物，但不用清i；t也能满足某些产品的质量要求，如家用电子产品、**芦视设备、低成本办公设备等产品，它们生产时通常是“不情洗”的，但**不是“免清洗”。

　　(2）免清洗的优越性

　　①提高经济效益：实现免清洗后，**直接的就是不必进行清洗工作，因此司以大量节约清洗人工、设备、场地、材料（水、溶剂）和能源的消耗，同时由于工艺流程的缩短，节约了工时·提高了生产效率。

　　②提高产品质量：由于免清洗技术的实施，要求严格控制材料的质量，如助焊剂的腐蚀性能（不允许含有卤化物）、元器件和印制电路板的可焊性等；在装联过程中，需要采用一些先进的工艺手段，女111喷算法涂敷助焊剂、在惰性气体保护下焊接等。实施免消洗工艺，可避免清洗应力对焊接组件的损伤，间此免清洗对提高产品质量是极为有利的。

　　③有利于环境保护：采用免清洗技术后，可停止使用ODS物质，也大幅度地减少了挥发性有机物（VOC）的使用，从而对保护臭氧层具有积极作用。

　　2.免清洗材料的要求

　　(1）免清洗助焊剂

　　要使焊接后的PCB板面不用洁洗就能达到规定的质量水平，助焊剂｛的选择是一个关键，通常对免清洗助焊剂有下列要求：

　　①低罔态含量：2o/o以下

　　传统的助焊剂有较高的国态含量（20～40°/o）、中等的回态含量’（10～15%）手n较低的固态含量（5～10°/o），用这些助焊剂焊接后的PCB板而留有或多或少的残留物，而免清洗助焊剂的固态含量要求低于2°/o，而且不能含有松香，因此焊后板面基本无残留物。

　　②无腐蚀性：不含卤索、表面绝缘电阻＞1.0x10什Q传统的助焊剂庆｜为有较高的罔态含量，焊接用可将部分有害物质“包裹起来飞隔绝与空气的接触，形成绝缘保护层。而免清洗助焊剂，由于极低的同态含量不能形成绝缘保护层，若有少量的有害成分残留在板面上，就会导致腐蚀和漏电等严重不良后果。因此，免清洗助焊剂中不允许含有l坷索成分。对助焊剂的腐蚀性通常采用下列几种方法进行测试：

　　a.铜镜腐蚀测试：测试助焊剂（焊音〉（白短期腐蚀性

　　b.铭酸银试纸测试：测试焊剂中卤化物的含量

　　c.表而绝缘电阻测试：测试焊后PCB的表陌绝缘电阻，以确定焊．剂（焊音）的长期电学性能的可靠性

　　d.腐蚀性测试：测试焊后在PCB表面残留物的腐蚀性

　　e.电迁移测试：测试焊后PCB表面导体间距减小的程度

　　③可焊性：扩展率主80°/o

　　可焊性与腐蚀性是相互矛盾的一对指标，为了使用j焊剂具有一定的消除氧化物的能力，并且在预热和焊接的整个过程中均能保持一定程度的活性，就必须包含某种酸。在免清洗助焊剂中用得**多的是非水溶性醋酸系列，配方中可能还有脏、氨和合成树

　　脂，不同的配方会影响其活性和可靠性。不同的企业有不同的要求和内部控制指标，但必须符合焊接质量高和无腐蚀性的使用要求。

　　助焊剂的活性通常是用pH值来衡量的，免清洗助焊剂的pH值应控制在产品规定的技术条件范围内（各生产厂家的pH值略有不同）。

　　④符合环保要求：无毒，无强烈刺激性气味，基本不污染环境，操作安全。

　　(2）免洁洗印制电路板和元器件

　　在实施免清洗焊接工艺中，制电路板及元器件的可焊性和清洁度是需要**控制的方面。为确保可焊性，在要求供应商保证司焊性的前提下，生产厂应将其存放在恒温干燥的环境中，并严格控制在有效的储存时间内使用。为确保清洁度，生产过程中要严格地控制环境和操作规范，避免人为的污染，如｜手迹、汗迹、油脂、灰尘等。

　　3.免清洗焊接工艺

　　在采用免清洗助焊剂后，虽然焊接工艺过程不变，但实施的方法和有关的工艺参数必须适应免清洗技术的特定要求，主要内容如下：

　　(1）助焊剂的涂敷

　　为了获得良好的免清洗效果，助焊剂涂敷过程必须严格控制2个参数，日｜］助焊剂的匾｜态含量和涂敷盘。

　　通常，助焊剂的涂敷方式有发泡法、波峰法和lI质算法3种。在免清洗工艺巾，不宜采用发泡法和波峰法，其原因是多方面的，**，发泡法和1波峰法的助焊剂是放置在敞开的容器内，由于免清洗助焊剂的溶剂含量很高，特别容易挥发，从而导致由｜态含量的升高，因此，在生产过程巾用比重法米控制助焊剂的成分保持不变是有困难的，且i容剂的大量挥发也造成了污染和浪费；第二，由于免消洗助焊剂的固体含茧极低，不利于发泡；第三，涂败时不能控制助焊剂的涂敷量，涂敷也不均匀，往往有过量的助焊剂残留在版的边缘。因此，采用这2种方式不能得到理想的免清洗效果。喷’荔法是**新的一种焊剂涂敷方式，**适用于免清洗助焊剂的涂敷。肉为助焊剂被放置在一个密封的加压容器内，通过喷口l喷射出雾状助焊剂涂敷在PCB的表面，喷射器的喷射量、雾化程度和喷射宽度均可调节，所以能够精确地控制涂敷的焊剂量。由于徐敷的焊剂是第状薄层，因此板面的焊剂非常均匀，可确保焊接后的报面符合免清洗要求。同时，由于助焊剂完全密封在容器内，不必考虑溶剂的挥发和l吸收大气中的水分，这样可保持焊剂比重（戚有效成分）不变，一次加入至用完之前无需更换，较发泡法和波峰法司减少焊剂的稀释剂用量60°/o以上。~，此，喷雾涂敷方式是免清洗工艺中首边的一种涂敷工艺。在采用喷雾涂敷工艺时必须注意一点，由于助焊剂中含有较多的易燃性溶剂，喷雾时散发的溶剂蒸气存在一定的爆燃危险性，因此设备需要具有良好的排风设施不ll必要的灭火器具。

　　(2）预热

　　涂敷助焊剂后，焊接件进入预热工序，通过预热挥发掉助焊剂中的溶剂部分，增强助焊剂的活性。在采用免清洗助焊剂后，预热温度应控制在什么范围**为适当呢？

　　实践证明，采用免清洗助焊剂后，若仍按传统的预热温度（90士10℃）来控制，则有可能产生不良的后果。其主要原因是：免清洗助焊剂是一种低固态含量、无卤京的助焊剂，其活性一般较弱，而且它的活性剂在低温下几乎不能起到消除金属氧化物的作

　　用，随着预热温度的升高，助焊剂逐渐开始激活，当温度达到100℃时活性物质才被释放出来与金属氧化物迅速反映。另外，免消洗助焊剂的浴剂含量相当高（约97°/o），若预热温度不足，榕剂就不能充分挥发，当焊件进入锡糟后，由于溶剂的急剧挥发，会使得熔融焊料飞溅而形成焊料球或焊接点实际温度下降而产生不良焊．点。因此，免请15t工艺中控制好预热温度是又一重要的环节，通常要求控制在传统要求的上限C100℃）或更高（按供应商指导温度曲线）且，应有足够的预热时间供溶剂充分挥发。

　　(3）焊接

　　由于严格**了助焊剂的固态含量和腐蚀性，Jt助焊性能必然受到**。要获得良好的焊接质量，还必须对焊接设备提出新的要求一一具有惰性气体保护功能。除了采取上述措施外，免清洗工艺还要求更严格地控制焊接过程的各项工艺参数，主要包括焊接温度、焊接时间、PCB压锡深度和－，PCB传送角度等。应根据使用不同类型的免清洗助焊剂，调整好波峰焊设备的各项工艺参数，才能获得满意的免清洗焊接效果。

　　助焊剂喷涂方式和工艺因素

　　喷涂方式有以下三年中：

　　1.超声喷涂：将频率大于20KHz的振荡电能通过压电陶钱换能器转换成机械能，把焊剂雾化，经压力I质嘴到PCB上．

　　2.丝网封方式：由微细高密度小孔丝网的鼓旋转空气刀将焊剂喷:JJ，由产生的喷雾，喷到PCB上．

　　3.压力喷l嘴喷涂：直接用压力和空气带焊剂从喷｜嘴喷出

　　喷涂工艺因素：

　　设定喷｜嘴的孔径，烽盘，形状，喷l嘴间距，避免重叠影响喷涂的均匀性．

　　设定超声宴化器电压以获取正常的宴化盎．

　　喷嘴运动速度的选择

　　PCB传送带速度的设定

　　焊剂的固含量要稳定

　　设定相应的喷涂宽度