焊接技术
By Carl Wesselmann
由焊接连接的金属金字塔的发现证明这个技术并不是现代才有的。事实上,考古发掘的金属工具与器具证明焊接的基本技术甚至在史前时代就已被认识。可是,这种工艺形式只是在上个世纪才进步到科学的状态。
焊接转变成为复杂的生产技术可追溯到四十年代后期印刷电路板 (PCB) 的广泛使用。随后波峰焊接机器的发明打开了多板组合的批量焊接途径,消除了成本高得多的对装配的手工处理,提供了对不断增长的产量需求作出反应的方法。
表面贴装技术的兴起,对负责改进由电镀通孔技术所建立的数量与质量的工程师提出了独特的挑战。转向 SMT 的原因是要保证电子生产的崇高目标:更小的尺寸和更低的成本。可是,要做到这些需要一个完整的新的批量焊接方法。它涉及替代材料形式 ( 锡膏 ) 的创造,用于焊接点形成的在线 ( 批量 ) 设备的发明,以及这些技术发展与应用的一整套新的原则。
自从六十年代,对焊接技术的狂热的发明创新活动,在高产量电子生产形成规范之前的那些年,与其工艺的相对静止状态形成鲜明的对比。尽管这样,步伐还是没有放慢。在材料技术与设备技术中,创新保持主流,以至于生产工程师很难保持其生产线在一个完美的状态。下面回顾一下在材料和工艺技术中的一些最近的发展。
材料
- 建议转向 Sn62 锡膏的使用,作为解决 Sn63/Pb37 熔化时高表面张力问题 的解决方案,因为该材料是 J 形引脚组件高质量焊接点的障碍。还有,由于惰性 ( 利用氮气 ) 环境趋向于增加表面张力,因此由 J 形引脚的边缘共面性所引起的开路类型的缺陷可以通过 Sn62 锡膏在空气环境里来防止。如果装配上翅形引脚组件占大多数,锡桥是一个问题,那么希望表面张力大一点, Sn63 锡膏的保持力和非氧化气氛可使熔化的锡被“拉”回到引脚上。
- 杜帮公司介绍了一种新的、温柔的氢氟碳 (HFC, hydrofluorocarbon) 去助焊剂的介质,用于清除残留松香和由较新的低固 ( 免洗 ) 助焊剂与锡膏留下的离子污染。由 HFC43-10 、反式 1, 2 二氯乙烯 (trans 1, 2-dichloroethylene) 、环戊烷 (cyclopentane) 、甲醇 (methanol) 和稳定剂 (stabilizer) 组成的溶剂,与许多塑料、共形涂层和组件标记墨水都兼容。据说,添加这种很温柔的碳水化合物,减少那些更具侵蚀性的残留物的集中,同时具有零臭氧损耗、低全球警告与低毒性特征,不可燃烧。