By 张兴隆
在“免洗”锡膏的时代,装配的准确清洗产生了一个新的标准。装配制造商必须问的问题决定于:清洁是否为PCB可靠性的要求?即,要求清洁步骤是否为了使最终产品在设计的环境内能够工作达到所要求的最短时间或周期数?
在九十年代,印刷电路板(PCB)的装配是在新的标准上进行的。蒸汽去脂溶剂(vapor-degreasing solvent)由于环境法规而被逐渐淘汰。“免洗”工艺构造了一个所希望的技术手段;当考虑了清洗的时候,水溶性助焊剂通常是人们的选择;这样,清洁规格对空板和组件就不要求了,因为完成的装配都要通过正常清洗。
清洗“终结”了吗?
松香助焊剂是杰出的“密封剂”,它意味着当采用无离子活性剂配方的时候,留下的是非离子残留。忽略板上的残留对那些关注取消臭氧消耗化学品的人来说是个有吸引力的选择。基于这个理由,相当的时间、努力和投资贡献在免洗技术上。结果,许多低残留助焊剂的技术进步和设备技术被用来支持这个技术的改变。现在的问题变成,为什么清洁?
实际上,有一个常见的错误概念就是再不需要装配的清洁了。但是免于那些反过来影响功能的有害污染,对可靠性的重要性与焊点连接强度的重要性是一样的。清洁甚至对免洗工艺的成功实施还起重要的作用。到料的组件以及装配环境的控制还必须满足清洁度标准,如果取消了焊后清洁。
高可靠性的应用要求受控的、完善的焊后清洗工艺,它使用对清洗材料最佳的化学品。那些应用是不能将就免洗工艺要求的。而且,SMT的不断发展使得辅助的清洗成为必要。例如,更紧密的线和装配上的区域列阵、芯片规模与倒装芯片的包装都要求清洁其许许多多的I/O连接点。清洗对要求保形涂敷的装配的最佳性能是一项重要的步骤。
设计PCB时记住清洗工艺
当装配要求焊后清洗时,设计组件布局、焊接和清洁的时候要可能考虑一些权衡办法。对高密度的表面贴装装配,设计者应该提供清洁的余地。以下是一些值得考虑的设计选择:
组件的最佳方向
喷射组件下面的最小障碍
清洗化学剂的高能喷射器的使用
冲刷(液态颗粒小于组件与板层之间的空间)用的微细喷雾的使用
“阴影”的消除,即,较高的组件放置在离喷雾嘴最远的位置,最小的组件最近
组件贴放:无源片状元件(或圆柱形通孔类)的方向应该是使其长轴垂直于喷雾方向。双排和小引脚的集成电路(SOIC)组件是长边沿喷雾线放置。正方形扁平包装(QFP)四周都有连接或无引脚陶瓷芯片载体(LCCC)等组件的方向是其主边与喷雾方向成90°。
总之,组件的贴装应该计划,使得可达到液体“最好”的疏散,例如,有清晰的带一定间隔的行路,给液体排出板面,保证当有BGA或CSP出现时清洗不受影响。设计者头脑中应该有产品的外形,功能,及如何制造。特别是,装配过程的每一步怎样影响其它步骤。在设计阶段认识到这些要求并将其集中完全优化的装配制造商掌握了成功的钥匙。