µ-dIFe 7
Interflux® µ-dIFe 7是一种用于**浸渍应用的免清洗无铅焊膏。
适用于
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电子单元的返工和维修可以在从现场返回的有缺陷的电子单元上进行，但在电子生产环境中，也有必要纠正组装和焊接过程中的缺陷。典型的返工和维修行动包括去除焊料桥接，为不良的通孔填充元件添加焊料或添加缺失的焊料，更换错误的元件，更换放置方向错误的元件，更换与工艺中的高焊接温度有关的缺陷的元件，添加由于可用性或温度敏感性等原因而被排除在工艺以外的元件。这些缺陷的识别可以通过视觉检查、AOI（自动光学检查）、ICT（电路测试，电气测试）或CAT（计算机辅助测试，功能测试）完成。很多维修操作都可以用手焊台来完成，手焊台有一个带温度设置的（脱）焊铁。焊料是通过焊锡丝添加的，焊锡丝有多种合金和直径可供选择，里面含有助焊剂。在某些情况下，使用液体修复助焊剂和/或凝胶助焊剂，使手工焊接过程更容易。对于较大的组件，如BGA（球栅阵列）、LGA（陆栅阵列）、QFN（四平无引线）、QFP（四平封装）、PLCC（塑料引线芯片载体）......可以使用模拟回流曲线的维修单元。这些修复单元有不同的尺寸和不同的选项。在大多数情况下，它们从底部进行预热，通常是红外线（Infrared）。这种预热可由放置在PCB上的热电偶控制。有些设备有一个取放单元，便于在PCB上正确定位元件。加热装置通常是热空气或红外或这两者的组合。借助于PCB上的热电偶，加热器被控制以形成所需的焊接轮廓。在某些情况下，面临的挑战是如何使元件达到焊接温度而不使相邻元件重新熔化。如果要修复的元件很大，而且附近有小元件，这就很难做到。对于带有焊接合金球的BGA，可以使用凝胶助焊剂或固体含量较高的液体助焊剂。在这种情况下，焊点的焊料是由球提供的。但也可以使用焊膏。焊膏可以印在元件的引线上或PCB上。这需要为每个不同的元件使用不同的网板。BGA也可以浸在一种特殊的浸渍焊膏中，先用一个大孔径和一定厚度的钢网印刷一层。对于QFNs，LGAs QFNs，QFPs，PLCCs，......需要添加焊料来制作焊点。在某些情况下，QFP可以手工焊接，但这种技术需要经验，所以最好使用返修装置。QFPs和PLCCs有引线，可以使用浸渍焊膏。QFNs、LGA's QFNs没有引线，但有平面接触，不能用浸渍焊膏浸渍，因为它们的身体会接触焊膏。在这种情况下，需要将焊膏印在触点上或印在PCB上。一般来说，在元件上印刷锡膏比在PCB上印刷锡膏更容易，特别是当使用所谓的3D模版时，它有一个空腔，元件的位置是固定的。 更换通孔元件可以用手（脱）焊台完成。这通常是通过将一个空心的脱焊头放在元件引线的底部来完成的，它可以吸走孔中的焊料。脱焊头必须加热通孔中的所有焊料，直到它完全变成液体。对于热重的电路板，这可能是非常困难的。在这种情况下，也可以用电烙铁来加热焊点的顶部。 或者，在脱焊操作之前，可以通过预热对电路板进行预热。焊接通孔元件时，通常使用含有更多助焊剂的焊线，或者在通孔和/或元件引线上添加额外的返工助焊剂。对于较大的通孔连接器，可以使用浸入式焊锡槽来移除连接器。如果PCB上的可及性有限，可以使用适合连接器尺寸的喷嘴。建议在此操作中使用助焊剂。
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回流焊接是电子组装中最常用的焊接工艺。主要是SMD（表面贴装器件）元件，但也有一些通孔元件是在回流炉中通过焊膏焊接到PCB（印刷电路板）上的。回流炉通常是一个强制对流炉，但也可能是气相炉和红外炉。该过程的第一步是将焊膏涂在PCB的焊盘上，如果是通孔元件，则涂在通孔中。后者被称为Pin in Paste（PiP）或侵入式回流焊技术。主要的应用方法是网板印刷，但也可以采用点胶和焊膏喷射的方法。根据不同的应用方法，锡膏会有不同的浓度，并有不同的包装。焊膏是一种焊料粉末和凝胶助焊剂的混合物。凝胶助焊剂的类型和粉末的类型以及它们的混合比例，将决定焊膏的浓度。焊粉是由某种焊接合金制成的，具有一定的颗粒大小（分布）。较细的晶粒尺寸用于较小间距的元件和较小的网板孔径。点胶和甚至更多的喷射也需要更细的晶粒尺寸。凝胶助焊剂含有使要焊接的表面脱氧的物质。它还含有在很大程度上决定焊膏的一致性和工艺行为的物质。在网板印刷焊膏时，一个重要的参数是焊膏在网板上的时间内保持其印刷特性。这通常被称为焊锡膏的稳定性。锡膏的稳定性很难量化，但可以从技术数据表中的网板寿命指示来估计。在涂抹焊膏后，SMD元件被放置在焊膏上，与它们的可焊连接。在大多数情况下，这是用取放机完成的。锡膏需要有足够的粘附力来保持元件的位置，直到焊接。传送带会将PCB板传送到回流炉中，在那里PCB板被提交到回流焊接曲线中。这个轮廓是由不同的对流区的温度设置形成的。它们通常位于顶部和底部。 除了温度设置，在某些情况下，也可以对各区的对流速度进行编程，以获得更好或更低的热传导，或者当一些高的组件经历了太多的对流力。我们的目标是使所有元件达到焊接温度，这是由所使用的焊接合金决定的，而不损坏或过度加热温度敏感的元件。这对有大量大小元件或PCB板上铜分布不均的设备来说是个挑战。从这个角度来看，低熔点焊接合金大大限制了损坏或预先损坏元件和PCB板的风险。传送带的速度将决定轮廓的时间和烤炉的吞吐量。然而，在大多数情况下，"取放 "过程限制了产量。 并非所有的电子元件都适用于回流焊接。有些是因为它们的热质量，如大的变压器，有些是因为它们的热敏感性，如一些显示器、连接器、继电器、保险丝...。这些元件通常以通孔元件的形式出现，并以其他工艺进行焊接，如选择性焊接、波峰焊、手工焊接、机器人焊接、激光焊接等。
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无铅焊接
关键优势
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快速和简单的应用
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可重复的和有选择的粘贴量
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减少了μ-BGA上的桥接风险
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ERSA Dip&Print Station是返修站的一部分，适用于用标准（脱）焊站难以修复的电子元件。例如，底部终端元件（BTC），如球栅阵列（BGA）、QFN、DFN、LGA......但也有一些J-lead和鸥翼IC，如QFP和PLCC是需要特殊返修站的元件。ERSA的Dip&Print工作站被设计用来通过模板印刷或浸渍的方式将焊膏或助焊剂凝胶涂抹到这些元件上。为了获得良好的最终结果，必须使用专门为这一过程设计的焊接化学剂。对于浸渍，可用于元件主体和可焊引线之间有隔阂的元件，使用一种特殊的浸渍焊膏，在浸入浸渍焊膏的引线上产生可重复的焊料数量。对于网板印刷，可以使用与SMT工艺相同的焊膏。助焊剂凝胶可用于网板印刷和浸渍。助焊剂凝胶只能在有足够的焊料来形成焊点时使用，例如BGA的情况。
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球栅阵列(BGA)、J-lead和鸥翼IC等元件，由于其物理布局的原因，很难用普通的（脱）焊台进行返工。在大多数情况下，返工和维修是通过一个可以模拟回流曲线的返工站完成的。为了获得良好的最终结果，必须使用专门为这一过程设计的焊接化学材料。根据被返修的元件和工艺步骤，不同类型的焊接化学剂可以有不同的偏好。助焊剂凝胶经常被使用，因为它的工艺窗口很大。不同粘度的助焊剂凝胶将支持不同的应用方法，如点胶、用刷子涂抹、模版印刷、针转移、浸渍...。另一方面，液体修复助焊剂允许用带有玻璃纤维笔尖的助焊剂笔进行非常精确的应用，并且会比凝胶助焊剂形成更低的残留物。有时由于美观的原因需要低残留，但当需要应用保形涂层或对残留物敏感的应用（如高频电子）时也需要低残留。低残留物也有利于使用Ersascope，它可以用来观察焊接后的BGA下面。然而，液体助焊剂的工艺窗口比凝胶助焊剂要小。焊膏也可用于球栅阵列(BGA)的返工和修复，但当然也可用于需要额外焊料的J-lead和Gull wing集成电路的焊点。对于网板印刷，可以使用与SMT工艺相同的焊膏。对于浸渍，可用于元件主体和可焊引线之间有隔阂的元件，使用一种特殊的浸渍焊膏，这将使浸入浸渍焊膏的引线上有可重复的焊料量。
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绝对无卤素的焊接化学制品不包含任何有意添加的卤素或卤化物。IPC的分类允许最低的 "L0 "级别的卤素含量不超过500ppm。这一等级的焊剂、焊膏和焊丝通常被称为 "无卤素"。绝对无卤素的焊接化学制品更进一步，不包含这种 "允许 "水平的卤素。特别是结合无铅焊接合金和敏感的电子应用，这些低水平的卤素已被报告导致可靠性问题，如过高的泄漏电流。 卤素是周期表中的元素，如Cl、Br、F和I，它们具有喜欢反应的物理特性。从焊接化学的角度来看，这是非常有趣的，因为它的目的是清除被焊接表面的氧化物。事实上，卤素能很好地完成这项工作，即使是难以清洁的表面，如黄铜、锌、镍......或严重氧化的表面或退化的I-Sn和OSP（有机表面保护），也能在卤素助焊剂的帮助下进行焊接。卤素在可焊性方面提供了一个很大的工艺窗口。但问题是，卤素助焊剂的残留物和反应产物对电子电路来说是有问题的。它们通常具有高吸湿性和高水溶性，增加了电迁移和高泄漏电流的风险。这意味着电子电路发生故障的风险很大。具体到无铅焊接合金，有更多的报告指出，即使是最小的卤素含量也会对敏感的电子应用造成问题。敏感的电子应用通常是高电阻电路、测量电路、高频电路、传感器......这就是为什么在电子制造业的焊接化学中趋向于远离卤素。一般来说，当元件和PCB（印刷电路板）的焊接表面的可焊性正常时，就不需要这些卤素了。巧妙设计的绝对无卤素的焊接产品将提供足够大的工艺窗口来清洁表面并获得良好的焊接效果，这与高可靠性的残留物相结合。
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无铅合金是不含Pb的焊接合金，用于在电子制造业中连接电子元件和PCB（印刷电路板）板。2006年，立法限制了铅（Pb）的使用，因为填埋的报废电子产品有可能污染地下水，而且Pb会进入生态系统。当Pb被人体吸收后，很难被清除，众所周知，它会导致各种（长期）健康问题。2006年，铅（Pb）的使用被立法限制。由于这个原因，该行业被迫寻找没有铅的替代品。最后，该行业对基于锡（银）铜的焊接合金进行了标准化。这些合金在现有的焊接工艺中提供了可接受的使用性，并结合了焊点足够的机械可靠性和良好的热和电性能。锡（银）铜合金的主要缺点是其相当高的熔点（或熔点范围），导致相当高的操作温度。这在焊接过程中会在电子单元上引起热机械应力，可能导致一些对温度敏感的PCB材料和元件的损坏或预先损坏。波峰焊的典型焊接温度为250-280℃，选择性焊接为260-330℃，回流焊的测量峰值T°为235-250℃。最受欢迎的合金是Sn96,5Ag3Cu0,5合金，熔化温度约为217℃，通常被称为SAC305。其他版本有SnAg4Cu0,5、SnAg3,8Cu0,7、SnAg3,9Cu0,6......这些合金之间的熔点差异以及在机械、电气和热性能方面的差异对于大多数电子应用和焊接工艺来说并不显著。由于成本原因，含银量最低的合金更受青睐，这就是SAC 305。同样由于成本原因，有一种趋势是使用低银的SnAgCu合金，例如Sn99Ag0,3Cu0,7，Sn98,5Ag0,8Cu0,7...通常被称为低SAC合金。这些合金的熔化范围在217°-227°C之间。在大多数情况下，这需要在焊接过程中提高工作温度，最高可达10°C，这对一些对温度敏感的元件来说是很重要的。低SAC合金的机械、电气和热性能与标准SAC合金有一些不同。一般来说，它们的抗热循环（疲劳）能力较低，但对于大多数电子应用来说，这并不重要。然而，在回流焊接中，所要求的10℃以上的工作温度往往是一个问题，因为大多数电子装置会有一个或多个对温度敏感的部件。此外，一般来说，SMD（表面贴装设备）焊点比通孔焊接的焊点要弱，而且SAC合金一般具有相当差的热循环阻力，特别是在薄焊点上。考虑到所有这些因素，在大多数情况下，选择标准SAC合金而不是低SAC合金进行回流焊接。对于波峰焊来说，情况有点不同。使用无铅焊接合金的波峰焊槽会产生相当多的氧化物，因为其工作温度很高。这就是为什么很多制造商选择了封闭式氮气机。然而，这需要对基础设施进行投资，并不是每个制造商都愿意或能够做到。所产生的氧化物一般都被卖回给焊接合金的制造商，在那里它们被回收利用。在这个问题上，电子制造商的总成本是相当高的，尤其是像SAC305这样的高银焊接合金。这就是为什么出现了使用低SAC甚至是SnCu合金（不含Ag）的趋势。另外，在这里，较高的熔点将要求提高操作温度以获得可接受的通孔填充。由于在大多数情况下，热量是从底面和元件的引线上施加的，所以一般来说，电路板上面对温度敏感的元件不会因此而受到太大影响。就低SAC和SnCu合金的机械可靠性而言，这不是一个问题，因为通孔焊接的焊点一般比SMD焊点强得多。当（胶合）SMD元件被波峰焊在PCB的底面时，情况会有所不同。此外，当需要焊接热重的应用时，较高的熔点会给良好的通孔填充带来问题，已知的情况是，工作温度必须提高很多，以至于PCB材料和顶面的一些元件被损坏。在这些情况下，低熔点的焊接合金是一个很好的解决方案。在从含铅合金向无铅合金转变的过程中，低熔点的SnBi合金从未被认为是一个可行的选择，因为它们与铅不相容，在过渡阶段，仍然有很多元件和PCB材料含有铅，不可能使用它们。然而，从几年前开始，工业界开始重新考虑低熔点合金，因为它们有很多优点，而且铅污染的风险已经变得非常低。像LMPA-Q这样的低熔点焊接合金需要比标准无铅焊接合金低得多的操作温度。在回流焊中，它要求的峰值T°为190°C-210°C，在波峰焊中，焊槽温度通常为220°C-230°C，在选择性焊接中，工作温度通常为240°C-250°C。这大大降低了损坏温度敏感元件和PCB材料的风险，甚至有利于使用对温度敏感的廉价元件和材料。在回流焊接中，低熔点合金还能降低BTC（底部终端元件）的空洞。一般来说，低熔点合金的空洞率低于10%，而无铅SAC合金通常有20-30%的空洞率。在波峰焊中，低熔点合金可以使生产速度提高到70%，在选择性焊接中，连接器的焊接速度可以达到50mm/s，总的工艺时间可以减少一半，机器的产能可以提高100%。此外，低熔点合金在热重的部件上不会出现良好的通孔填充问题。使用氮气进行波峰焊和回流焊是可能的，但不是必须的。LMPA-Q低熔点合金的热、电和机械性能足以满足大多数电子应用。鉴于所有这些优势，许多人认为低熔点合金是电子制造业的未来。
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当一个焊接产品被贴上免清洗标签时，这意味着该焊接产品已经通过了可靠性测试，如表面绝缘电阻（SIR）测试或电（化学）迁移测试。这些测试旨在测试焊接产品的残留物在高温和高相对湿度条件下的吸湿性能。免清洗是指在焊接过程后，残留物可以留在电子装置上而不被清洗。这将适用于到目前为止的大多数电子应用。对于非常敏感的电子应用，通常是高电阻电子电路、高频率电子电路等......有可能需要对电子单元进行清洗。判断是否有必要清洗，始终是电子制造商的责任。
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RoHS是危险物质限制的缩写。它是一项欧洲指令：第2002/95/EC号指令。它限制在欧盟境内的电气和电子设备中使用一些被认为是高度关注物质（SHVC）的物质。 这些物质的清单可以在下面找到： 请注意，这些信息可能会有变化。请随时查看欧盟网站，了解最新信息： https://ec.europa.eu/environment/topics/waste-and-recycling/rohs-directive_nl https://eur-lex.europa.eu/legal-content/EN/TXT/?uri=CELEX:32011L0065 1.镉和镉化合物 2.铅和铅化合物 3.汞和汞化合物(Hg) 4.六价铬化合物(Cr) 5.多氯联苯(PCB) 6.多氯萘(PCN) 7.氯化石蜡（CP） 8.其他氯化有机化合物 9.多溴联苯(PBB) 10.多溴二苯醚(PBDE) 11.其他溴化有机化合物 12.有机锡化合物（三丁基锡化合物、三苯基锡化合物） 13.石棉 14.偶氮化合物 15.甲醛 16.聚氯乙烯（PVC）和PVC混合物 17.十溴二苯酯（从2008年7月1日起）。 18.全氟辛烷磺酸：欧盟指令76/769/EEC（不允许质量浓度等于或高于0.0005%）。 19.邻苯二甲酸二（2-乙基己基）酯（DEHP） 20.邻苯二甲酸丁苄酯（BBP） 21.邻苯二甲酸二丁酯（DBP） 22.邻苯二甲酸二异丁酯（Disobutyl phthalate 23.溴化二苯酯(Deca) (用于电气和电子设备) 欧盟以外的其他国家已经出台了自己的RoHS立法，在很大程度上与欧洲RoHS非常相似。