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PCB设计流程之组装技术与环境保护

2013-11-26 11:54
科技潮人
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  在电子产品中,随着小型、轻型、薄型和高性能元器件使用量的剧增,组装技术的地位正日臻重要,组装材料与环境保护的关系也日益密切。

  从1995年起,组装衬底材料专用的清洗剂氟里昂和三氯乙醚会破坏地球的臭氧层,国际上就实行禁用。另外,在组装工艺中焊接用的铅(Pb)和挥发性有机物(VOC)、树脂系列布线板等组装材料都面临环境保护问题。某种意义上说,在组装材料与环境保护具体选择的实施过程中,环保在企业管理中的措施,会增加企业负担,因此带有一定的强制性。以Sn-Pb焊接为基础形成的细间距QFP为例,它的一次性回流(re-flow)技术是组装工程技术人员几经努力完成的。现要将它改换成无Pb焊接时,对新的焊接材料的组成与评价、工艺及可靠性等许多工作则需要从头开始。

  与无铅化焊接相对应的对策包括以下二个方面:

  1)替代焊接剂即无铅焊接的开发;

  2)替代焊接剂的新的组装技术即无铅焊接工艺与设备的开发。

  这一切意味着重新评价原有的连接技术,开发新的连接技术。

  新的组装材料与技术的开发

  1.全面废除使用氟里昂

  组装用的布线板的清洗剂CFC(氟里昂)和三氯乙醚,均会造成对臭氧层的破坏,引起地球变暖。国际社会从1989年起限制使用,在1995年禁止使用。《蒙持利尔公约CFC协议条款》规定发展中国家必须在2005年之前全部完成CFC的淘汰工作,届时凡使用CFC作清洁溶剂的电子产品,一律禁止使用或出口。美国还对含CFC或用CFC处理过的电子产品进口征收特别关税。组装技术中全面废除使用氟里昂,从改变清洗方式和免清洗二个思路展开。

  发达国家在PCB等相关行业实施的CFC替代方案中,目前的代用试剂为HCFC(协议规定的过渡化合物)、HFC(氢氟碳化合物)、PFC(全氟甲硼烷)、IPA(异丙醇)、丙醇和乙酸已脂等。按照国际公约规定,HCFC可用至2020年,这意味着原用CFC的清洗设备还可使用相当一段时期。然而,新的研究又表明,PCFC和HFC虽对臭氧层破坏较小,但都有温室效应,尤其PCFC为CO2的1000倍。1997年底在日本召开的防止地球变暖的国际会议上又对它们提出质疑,因此目前它们的再替代产品即第三代CFC又在迅速开发中。

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