简介

所谓贴装,是指在电子行业领域将执行某种功能(电气功能)的电子零部件纳入到机器或设备中,具体来说,就是将电子元件焊接到印刷电路板上。组装或包装被视为贴装的同义词。

清洗是贴装工序中不可或缺的一环。贴装工序及其相关的清洗工作可分为以下两类:直插式元器件(或引线型元器件)和表面贴装式元器件(SMD:Surface Mount Device)。直插式元器件的贴装方法是将元件引线插入印刷电路板上的孔内,而SMD元件的贴装则无需钻孔,直接贴附在印刷电路板上(SMT:Surface Mount Technology)。近几年,数字设备中的元件大多都换成了表面封装元件,但是,在具有大功率和高电流容量的产品中,引线型元器件仍被使用。以下图片,介绍了在表面贴装工序后,组装插入式元器件的双面组装工序与清洗的关系。

1.印刷电路板(PCB)预清洗

特别是对品质要求高的商品,有时会需要通过水洗来清洗购买的印刷电路板上的毛刺和污垢。在印刷电路板的制造过程中,如果用丝网进行抗蚀油墨或展示印刷,则需要清洗附着在丝网和钢板开孔部位的各种油墨。

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印刷电路板封装专栏

什么是印刷路板?

生活中常见的电子设备和电器内的绿色板状物体就是印刷电路板的一种。印刷线路板和电子线路板被统称为印刷电路板,本文将印刷线路板称为印刷电路板,对其种类、结构、制造工序进行介绍。

产品信息

钢板清洗/丝网清洗

许多材料,如焊锡膏、厚膜膏、导电接着剂、抗蚀油墨和临时固定接着剂(红胶)都是使用钢板和丝网印刷的。在对这些印版的管理方面,为减少印刷缺陷,对开孔部的清洗是必不可少的。

2.焊锡膏(也称焊膏或锡膏)印刷

焊锡膏印刷多采用蒙版印刷,后续有必要对附着在钢板、丝网等开孔部位的焊锡膏进行洗。如果不及时进行清洗,焊锡膏会牢牢地附着在钢板等处,附着的焊锡膏会导致正常印刷所需的锡膏量不足,出现焊接不良等问题。

随着贴装密度的增加,钢板等印刷图形的间距也越来越小,以前可以用手工擦拭解决的网版清洗,现在普遍为利用超声波设备或是喷淋设备等机器进行清洗。在清洗钢板和丝网时,不仅要清洗焊锡膏,同时还需要检查对板框接着剂和网版乳剂的耐受性。

另外,在印刷设备的构成零部件中,有用于涂刮焊锡膏的叫做刮刀的部件,附着在其表面的焊锡膏也需要进行清洗。

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钢板清洗/丝网清洗

许多材料,如焊锡膏、厚膜膏、导电接着剂、抗蚀油墨和临时固定接着剂(红胶)都是使用钢板和丝网版印刷的。在对这些印版的管理方面,为减少印刷缺陷,对开孔部的清洗是必不可少的。

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使用钢板的印刷工程及可能出现的问题

在电子产品组装的回流焊工序中,最常见的供给锡膏的方法是使用钢板印刷焊锡膏。本文对钢板的印刷过程、可能出现的问题和清洗进行了介绍。

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钢板清洗

介绍了钢板清洗剂所需的特性、各种清洗剂的特点,以及钢板的代表性清洗方法。

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适用于超声波清洗的低VOC单液型清洗剂

超声波清洗应用方面,化研科技的钢板清洗剂、助焊剂清洗剂和清洗系统积累了丰富的市场经验,本文将对它们分别进行介绍。

3.芯片元件的安装

表面贴装元件是用一种叫做贴片机的设备快速安装在前工序印刷的焊锡膏上的。如果有灰尘和颗粒附着在贴片机的元件吸嘴上,会阻碍元件的吸附,因此吸嘴清洗是非常重要的。

有时,会对固定元件的接着剂事先进行丝网印刷,因而后续需要对附着在丝网版(钢板)上的接着剂进行清洗。此外,在表面贴装元件本身的生产过程中,用于印刷银钯胶和镍胶等厚膜膏的丝网、钢板和圆筒滚轮也需要进行清洗。

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钢板清洗

介绍了钢板清洗剂所需的特性、各种清洗剂的特点,以及代表性的钢板清洗方法。

4.回流焊

将表面贴装元件安装在焊膏上,并在回流炉中加热,以熔化焊锡膏并将零部件粘合到电路板上的焊盘上(即表面封装=SMT)。在回流炉内,焊料熔化时会产生气体,然后在回流炉内部的温度较低的部分,如热交换部件等内壁上凝结并附着,形成焊渣。焊渣的积累可能导致热交换效率下降,大量焊渣可能滴落到工件上,导致不良品的产生,因此定期维护和清洁回流焊炉的零部件是非常必要的。

5.直插式元件的安装

6. 助焊剂的涂布

助焊剂是用喷雾式焊剂涂敷器来涂敷的,由于助焊剂会粘附在涂敷器的内部,所以需要定期进行清洗。

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焊剂清洗WS-923U

助焊剂清洗剂WS-923U是一种用于基板手工洗净工序以及去除附着在回流炉等设备上的焊剂污垢的强效洗净剂。

7.波峰焊

进行双面组装时,在前面3.4.节所述的表面组装后,将装有插入元件的基板在波峰焊槽中进行焊接。已经安装有表面贴装元件等不希望与焊料接触的部分,以及只与插入部件焊接的部分,使用称为耐热夹具托盘(波峰焊托盘或波峰焊锡膏面罩)的封装用搬送夹具上,使托盘从波峰焊锡膏槽中凸起的熔融锡膏上方以接触的方式通过。此时,助焊剂会粘附在载具托盘的开孔部位边缘,附着的助焊剂会导致焊锡渗出并粘附在被遮盖的区域。因此,定期清洗波峰焊托盘是非常必要的。

8.助焊剂清洗

焊接后残留的助焊剂残渣可能会影响到后续的电路特性。近年来,随着封装密度的增加,在小型芯片的封装、狭窄间距封装以及飞机、汽车等要求高信赖性的封装工序中,都需要进行助焊剂清洗。另外,在后工序中,进行引线接合、底部填充和防潮涂层等灌封树脂的涂布时,助焊剂残渣可能会干扰涂布材料的附着力,所以清洗是非常必要的。除此之外,为避免针脚检查器在检查工序中出现接触故障,还要求了包括锡珠的清洗。

由于欧盟范围内禁止在电子设备中使用包括铅在内的10种化学物质(RoHS指令),以锡、银和铜为主要成分的无铅焊锡的使用量达到了焊料总体使用量的80%,但无铅焊膏的熔点比传统的含铅共晶焊料高出约30℃,助焊剂残渣会出现烧结或碳化现象。此外,用于调整粘度的混合剂,如树脂,通常在清洗剂中的溶解性较低。与共晶焊料相比,无铅焊料通常润湿性较差,因此存在增加活性剂用量,使用更强活性成分的趋势,其反应残留物和金属盐生成物可能成为清洗的阻碍因素。为了应对难以清洗的助焊剂残留物,对清洗剂的改良和新品开发也是非常必要的。

在过去针对环境问题,清洗方面的主要对策是使用氟利昂和三氯乙烷的替代清洗剂。尽管氟利昂和三氯乙烷干燥性能良好且是非危险物,但因会破坏臭氧层而被限制使用,并被其他清洗方式取代。这其中,氟利昂替代品的使用最为广泛,但在2020年被完全禁用。接下来使用最广泛的清洗剂是半水基清洗剂,但由于排水问题和清洗剂的更换频繁问题,其市场占有率也在逐渐下降。 

由于助焊剂清洗是在电子零部件已经组装好之后进行的,因此有必要考虑对已组装的零部件等的影响问题。例如,那些不喜欢超声波的元件,以及对溶剂抵抗性较低的元件,如铝电解电容器、树脂连接器等,以及难以清洗的助焊剂残留物之间的清洗性平衡问题是最具挑战性的。

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焊剂清洗系统

化研科技在电子电路组装用的助焊剂清洗方面,率先确立了“清洗评估技术”、“清洗剂”和“清洗设备”这三个重要的支柱,积累了大量的助焊剂清洗经验。关于铅无铅焊和无卤化方面,我们早早地预测到了助焊剂清洗的难题,并提前开发了产品,已经在市场上获得了良好的口碑和业绩。

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什么是助焊剂清洗?

电子元件的装配中,伴随着焊接而产生的助焊剂残留物需要清除,这就是“助焊剂清洗”工序。本文将解释为什么需要清洗助焊剂,有哪些清洗方法,以及实现高效清洗所需的要素。

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助焊剂清洗

摘自《微米级封装与接合技术(2012年)》。

本文介绍了助焊剂清洗剂的演变历史,助焊剂清洗的目的和意义,以及目前的技术和未来的挑战,重点介绍了乙二醇醚类清洗剂,它是目前封装领域最常用的助焊剂清洗剂。

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清洗设备

本文介绍了设计助焊剂清洗工艺方面的基础知识,以及封装过程中有着良好实绩的代表性清洗系统与清洁度管控的示例。

9.检查

使用图像识别检测设备或目视检测组装部件。在出现组装缺陷的情况下,要进行重新贴装,即返工,随后还需要进行清洗。

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焊剂清洗WS-923U

助焊剂清洗剂WS-923U是一种用于基板手工洗净工序以及去除附着在回流炉等设备上的焊剂污垢的强效洗净剂。

* 以上是贴装工序的概要说明。希望您能理解在许多情况下,清洗与组装产品的质量息息相关。

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