对SMT加工免清洗技术中几个概念性问题的看法

随着在溶剂清洗领域最终禁用臭氧耗损物质(ODS)时限的临近以及表面组装技术(SMT)的迅速发展，有关SMT加工免清洗技术越来越受到人们普遍的关注。近年来国内外已有多种免洗焊剂问世，有关SMT加工免清洗技术发表的论文、专利也在逐年增加。但由于我国对SMT加工免清洗技术及焊剂还未制定专门的标准，目前概念尚不统一，有时在理解上还会出现一些差异。下面就“免清洗与不清洗”、“固含量与不挥发物合量”、“离子污染度与美国军标MIL—P—28809A”等问题表示我们的看法。

    1、关于“免清洗”与“不清洗”

    到底什么算“免清洗”，至今没有明确的定义。但有一点肯定无疑：现时提出的“免清洗”既然与保护臭氧层以及发展SMT直接相关，这就应该是新事物、新概念。把“免清洗”与过去的“不清洗”等同起来，或者认为：不清洗”寓于“免清洗”的范畴，都不恰当。如果采用松香或树脂含量较高的焊剂，在焊接后本来就不需要采用含ODS溶剂清洗也认为是SMT加工免清洗技术就很不合适，当然它更与保护臭氧层以及ODS替代技术毫无关系。我们很赞成这样的观点：免洗技术不同于不清洗，它是利用新的方法来达到以往需要清洗才能达到质量要求的工艺技术。

    对于免洗焊剂，用户关心的仍然是两点：一是焊接质量，二是可靠性，这两者是相辅相成的，焊接质量是可靠性的前提和基础；可靠性则是焊接质量优劣的最充分体现，这对免洗焊剂尤为重要。如果对发泡涂布的波峰焊接，焊剂发泡质量和焊接效果差，造成疵点率高，而片面强调可靠性则毫无意义。为了确保可靠性，对传统的焊剂在焊接后通常要清洗以除去残留的松香、树脂、卤素化合物或其它残留物，而对于免洗焊剂，要求焊剂本身有较低的固含量、不含卤素、且焊后的残留物极少，要符合美国军标对焊后经清洗印刷电路板离子污染度的要求。

    2、固含量不挥发物含量

    在GB9491—88《锡焊用液态焊剂(松香基)》中采用了“不挥发物含量”的概念，而在电子部科技与质量监督司发的《免洗类液态焊剂技术条件(试行稿》中，又采用“固含量”的概念，引用的则是GB9491—88中“不挥发物含量”的测试方法，说明两个概念应具有同样的含义。但从我们对一系列国内外免洗焊剂的实测结果看，大多数产品说明书上所列固含量指标与实测数据并不一致，见表1。

表1 典型国内外免洗焊剂的比较结果

序号 牌号 固含量（%）不挥发物含量（%）  

1　IF2005　　<2.0　　　≤5.0　　　　　　　　　　　　　　　　　　　

2　免洗3015　2.5　　　4.14　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　

3　ANX3112　　2.0　　　2.24　　　　　　　　　　　　　　　　　　　

4　NCF-1　　2.0　　　　2.50　　　　　　　　　　　　　　　　　　

5　NCF-2　　1.8　　　2.0　　　　　　　　　　　　　　　　　

6　924FB　　<4.0　　　2.57　　　　　　　　　　　　　　

7　FH-2P　　2.0　　　3.12　　　　　　　　　　　　　　　　　　　

8　免洗W3　2.0　　　　5.06　　　　　　　　　　　　　　　　　

9 HF-12A　　2.13　　　5.80

    上表中，除924FB和免洗W3外，其它免洗焊剂的不挥发物含量均高于固含量指标。目前大多数免洗焊剂是将其中固态物质的实际含量作为固含量，而不发挥物含量还包括在测试条件下未能完全挥发的高沸点液体化合物。为了改变现有习惯，首先应将概念统一，而对具体指标的尺度尚可适当放宽。实际上，焊剂固含量(或不挥发物含量)低的目的主要是为了保证焊后印刷电路板上残留极微，而离子污染度才是考核免洗焊剂是否真正能免洗的有效数据。

    3、离子污染度与美国军标MIL—P—28809A

    离子污染度的名称繁多，又称离子洁净度、残留离子量等，这是考核免洗焊剂焊接质量和长期可靠性最必要的数据，焊接后免洗的印刷电路板要完全符合焊接后经清洗印刷电路板的质量标准，美国军标MIL—P—28809A对此作了具体规定。

    在《免洗类液态焊剂技术条件(试行稿)》中，根据我国的具体情况，将离子污染程度分为三个等级，即：

    等级     μgNaCl／cm2

    1        ＞1．5

    2        1．5~3．0

    3        ＞3．0~5．0

    在有些论文中还提到了四个等级的划分方法，即：

    等级       μgNaCl／cm2

    1       ＜1．5 PCB无污染

    2       1.5~5.0清洗质量高

    3       5．0~10清洗质量符合要求

    4       >10清洗不干净

    这种划分离子污染度的方法“根据MIL—P—28809的有关规定而制定的”，并不是美国军标本身的内容，有些论文作者认为是美国军标MIL—P—28809将离子污染度分为四个等级，这纯属误解。1891年公布的MIL—P—28809制定了印刷电路板的规范，其中提到洁净度的测试方法，并列出了对不同仪器和方法可接受的离子污染度极限值。当采用OMEGA METER时，印刷电路板清洗后可接受的最低极限值为14μgNaCl／in2。在1988年公布的MIL—C—28809B中又对很多问题作了修改。美国军标对离子污染度的规定对免洗焊剂可以起参考作用，关键还在于制定符合我国国情的国家标准。

    近年来免洗技术已成为了PCBA电子装联的热点，但到底是采用免清洗、水清洗、不清洗或其它溶剂清洗，还需要根据具体对象和要求来确定。