浏览次数:14645作者:网站编辑发布时间:2022-06-20 来源:本站
随着电子业的蓬勃发展,用于电子组装与加工的电子辅助材料:助焊剂的需求也急剧增长,要求也不断提高。助焊剂的质量好坏与否对电子产品的质量与可靠性有着及其重要的影响。
助焊剂是伴随着电子制造业的出现而存在。早期的助焊剂以松香作为活性剂的,俗称为松香水。松香助焊剂用于电子工业已有长久的历史,在电子工业尚未发达时,受到零件本身的特性、清洗及腐蚀等问题的限制,因而发现松香是所有材质中最好的一种。由于有机清洗剂对作业人员身体健康影响较大,业界推出了水溶性的助焊剂,水溶性助焊剂以水作为清洗剂,辅助设备为水洗机,但清洗后的污水排放对周边环境影响深远而没有大量推广,随着环保要求的日渐提高,以去离子水作载体的水基助焊剂应运而生,水基助焊剂与醇基助焊剂对比显示出良好的结果,特别是对于板上残留物和可焊性都比较好。助焊剂中的活性剂和化学物质在水中比在醇类中反应更有化学活性。虽然水基助焊剂目前的价格较高,但可焊性提高,助焊剂使用数量相对减少,机器设备维护清洁容易。工场环境更环保更安全。加之国际资源日渐贫乏,石油价格不断上昂,水基助焊剂将成为助焊剂行业未来发展的主趋势。
中国助焊剂兴盛于上世纪80年代,由于其生产工艺简单,进入门坎低,生产厂商如雨后春笋般掘起。因各自的条件促限,品质参差不齐。呈现两极划分:一是志立于发展品牌的大型制造商,其制程机械化程度高,检验设备齐全,运行程序严谨,体系完善,工艺、品质与美国、德国等国外品牌厂商看齐。客户群多为中、高端电子产品客户、一些民族品牌企业、国际知名品牌企业的华工厂及其OEM厂,另外是一些小型厂商,制程粗糙,没有什么检测手段,没有完整的运作体系,有的完全处于家庭作坊阶段,这类厂商大多没有稳定的供应链,谁家材料便宜订购谁家的,产品稳定性差,客户群多为生产收音机、录音机等低端电子产品客户。
国外制造厂商成立时间长、工艺成熟、设备先进、研发技术力量强、材质要求高、成本高、市场价位高,在国际电子品牌企业中占主导地位。其有利优势是先入为主,早期国内助焊剂技术没有起来,电子企业在没有更多选择余地的情况下导入,在使用过程中虽说价格高,但品质没有出现明显异常,再者助焊剂的成本在电子产品中显得微乎其微,使得电子业很少去考虑更换助焊剂供应商,因此巩固了国外厂商在品牌电子制造业的位置。2008年中国新劳动法的颁布执行,国际原材料价格持续上涨,中国劳动力市场的紧缺,引起了各界的高度重视,国际知名品牌电子企业也不得不把控制制造成本放在重要的议程中,这对国外助焊剂厂商提出了考验,也无形中给国内综合优势较强的制造厂商提供了更多的锲机。
机遇是建立在企业实力的基础上的,在上世纪八、九十年代,助焊剂作为辅助材料,普遍电子厂家都不太清楚这类供应商的实力,也疏于管理没有稽核计划,相当一部分电子厂家管理层人士对助焊剂厂商的印象都停留在助焊剂销售人员及售后工程人员口中天花乱坠的描述中,正应了一句广告词:吹吧!这是你展现精彩人生的舞台。2006年7月1日欧盟官方颁布实施了讨论达5年之久的“废弃电力电子设备指令(WEEE)”和“电力电子设备中禁止使用某些有毒有害物质指令(ROHS)”电子制造业首先对焊料进行替换:按日本工业标准JIS Z3198(无铅焊料试验方法标准)及相关标准要求,对比锡铅合金焊料特性,从产品实用角度考虑对溶点、电气性能、力学性能、润湿铺展性能等条件都比较符合的Sn-Cu、Sn-Ag、Sn-Ag-Cu三种无铅焊料(包括由此衍生的微量四元合金)。无铅焊料的导入带来了助焊剂技术的一次革命,解决了高湿焊接,弥补了无铅焊料流动性差等缺陷,却带来了不同程度的ICT 探针测试难的问题。货期使得电子厂家给助焊剂制造厂商们制造了一次赛跑的机会,谁先既能达到无铅焊接要求又使焊后低残留、低粘性,解决ICT测试难的问题,谁就获得导入。
无铅制程的推广,欧盟市场及海关对产品制造链提出了严格的要求,电子厂家对本不太关注的助焊剂厂商也列入了稽核范畴,对助焊剂厂商的供应链、制程工艺、检验测试,都提出了明确的要求,这对于制程简陋,体系不完善的中小型厂商失去了众多竞争的机会,发展举步维坚,但对于国同内品牌厂商及国外厂商来讲是一次新的洗牌机会。
随着无铅工艺的实施一些问题也提出来了,尤为突出的是它的实施成本,电子业把目光投向了成本较高的PCB线路板,带来了PCB镀层方法的变革,无铅PCB焊盘涂镀层的方法主要有:
1. 用无铅焊料合金取代sn/pb热风整平(HASL)
此镀层可焊性好,但平整度较差,很难用于窄间距及小元件。
2. 化学镀Ni和浸镀金(ENIG)
此镀层具有良好的可焊性,但存在“金脆”和“黑焊盘”现象
3. 浸银工艺(I-Ag)
是低成本的化学镀Ni和浸镀金(ENIG)替代工艺。但要精确控制(I-Ag)的化学配方,厚度、表面平整度,以及银层内有机元素分布等参数。
4. 浸锡工艺(I-Sn)
I-Snee较便宜,新板的润湿性较好,但存贮一段时间后,或多次回流后润湿性下降快,甚至不能承受波峰焊前的一次再流焊,工艺性较差。
5.Cu表面涂覆OSP
可焊性、导电性、平面性好,但保存期短,不能回流很多次,双面板回流工艺要注意,并需要应用适合无铅高温的OSP材料。
在上述几种无铅PCB焊盘涂镀层中,产业界均把目光投向了价格最低OSP涂覆工艺,并逐步推广。同时也带来了可焊性问题。下面两图是无铅PCB焊盘涂镀层的价格,及扩展率的比较:
无铅PCB焊盘涂镀层成本比较 无铅PCB焊盘涂镀层扩展率比较
Cu表面涂覆OSP工艺的推广直接带了带了助焊剂制造技术的又一次革新,OSP涂层工艺虽然是目前最廉价的但其可焊性也是相对最差的,在焊接工艺中助焊剂的重要性就更为突出了,制造商们都在积极的调整、研发新型产品以达到良好之助焊目的。在新产品调整方面具有研发实力的国内厂商调整周期短,服务及时的优点尤为突出。之前在与一国外品牌厂商的高层讨论时,他非常感慨的说:他们还在走程序时,我们新调整的产品已经在客户的产线作批量确认了。</DIV>当OSP预涂焊接技术尘埃落定时,挪威产品法规POHS指令草案于07年5月底由挪威污染控制管理局(SFT)提出,预计最终版本将在08年内实施。POHS要求除了对ROHS中的铅和镉进行管控外,新增了十六种管控物质。国际知名品牌企业为了对应POHS及卤素相关化合物的环保指令要求,按IEC 61249-2-21:2003印制板和其它互连结构用材料,第2-21部分包覆和非包覆E玻璃纤维增强无卤阻燃(垂直燃烧试验)环氧树脂覆铜板要求,对上游关系企业提出了Cl<900PPM、Br<900PPM、Cl+Br<1500PPM的无卤管控要求。同方顺应国际无卤化的推进,研制了无氟、无氯、无溴的环保无卤助焊剂AATF9100、AATF-9200。据业内人士分析无卤化的实施将导致材料成本上升约35%—500%,能否以直接管控卤素(F、CL、Br、I)来代替管控各种卤族化合物,有待国际知名品牌企业进一步定论。环保理念在不断深化,国内综合实力强的助焊剂厂商将主导电子焊接领域。