波峰焊接技術(shù)現(xiàn)狀及綠色化設(shè)計方向

文城洪 徐翰霖 吳晶

摘?要：上個世紀(jì)七十年代至今電子工業(yè)生產(chǎn)技術(shù)得到充分的發(fā)展，并且隨著電子設(shè)備需求量的提升，波峰焊接技術(shù)更是得到廣泛的推廣應(yīng)用，并且逐步發(fā)展成為電子設(shè)備中的關(guān)鍵工藝。在眾多學(xué)科、專業(yè)的共同協(xié)調(diào)配合下實(shí)現(xiàn)波峰焊接技術(shù)的創(chuàng)新發(fā)展，以及綠色化的設(shè)計方向。本文便對波峰焊接技術(shù)的現(xiàn)狀、以及綠色化設(shè)計方向的簡要分析。

關(guān)鍵詞：波峰;焊接技術(shù);現(xiàn)狀;綠化設(shè)計

引言

在二十世紀(jì)四十年代中印制電路板被研制成功，人們開始將晶體以及瞳孔焊接在印制板上，這使得電子產(chǎn)品結(jié)構(gòu)更加的緊湊、體積開始逐漸縮小，到五十年代第一臺波峰焊接機(jī)的出現(xiàn)，標(biāo)志著電子大規(guī)模工業(yè)化時代的帶來，并且在時代的發(fā)展中波峰焊接技術(shù)正從高峰時期逐漸衰變。但是由于電子行業(yè)中元件體積得限制，當(dāng)前波峰焊接技術(shù)仍然是電子行業(yè)中的重點(diǎn)技術(shù)，現(xiàn)階段我國波峰焊接技術(shù)為尋找新出路逐漸朝向綠色化設(shè)計方向發(fā)展，從而幫助提升電子產(chǎn)品的質(zhì)量。

一、波峰焊接技術(shù)現(xiàn)狀

波峰焊接技術(shù)之中包含了波峰焊接設(shè)備技術(shù)以及波峰焊接工藝技術(shù)兩大類，在波峰焊接技術(shù)中它們既是兩個單獨(dú)的個體，又在工作中相互滲透、緊密結(jié)合，可以說在工作中缺一不可。而現(xiàn)階段我國波峰焊接技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀如下：

1.1?波峰焊接設(shè)備技術(shù)現(xiàn)狀

波峰焊接設(shè)備主要是由多項功能組件直接構(gòu)成的，釬料波動技術(shù)是波峰焊接設(shè)備技術(shù)中最具特色的技術(shù)之一，并隨著科技的發(fā)展在現(xiàn)代微電子技術(shù)中進(jìn)行充分的應(yīng)用。波峰焊接技術(shù)最先出現(xiàn)在英國，但是隨著這一技術(shù)的推廣運(yùn)用，后期在美國、瑞士、意大利、荷蘭等國家都得到了創(chuàng)新發(fā)展，從而在工業(yè)生產(chǎn)中占據(jù)重要的地位[1]。波峰焊接設(shè)備技術(shù)在發(fā)展中又延申除了機(jī)械泵式與也太金屬電磁泵式，而機(jī)械泵式之中又包含了離心泵式、螺旋泵式、齒輪泵式，液態(tài)金屬電磁泵式之中又分為了傳到泵與感應(yīng)泵，傳到泵主要是直流式、單項交流式，感應(yīng)式之中又分為單相交流式、三相交流式。比如機(jī)械泵式，在當(dāng)前最流行的機(jī)械泵式結(jié)構(gòu)有離心泵與軸流泵。其中以機(jī)械泵作為釬料波峰動力技術(shù)的波峰焊接技術(shù)，這一技術(shù)在使用中的時間較長，但是其本身存在結(jié)構(gòu)上的復(fù)雜性，與旋轉(zhuǎn)零件多樣性、機(jī)件易磨損性、維修困難大、可靠性低等特征，同時機(jī)械泵在運(yùn)轉(zhuǎn)中會形成強(qiáng)烈的攪拌工作，促使高溫熔化狀態(tài)下的釬料出現(xiàn)氧化現(xiàn)象。釬料槽容積較大，浸沒在欠料槽之中的旋轉(zhuǎn)零件過多，導(dǎo)致釬料極易受到其他屬性雜質(zhì)的污染，因此針對釬料應(yīng)當(dāng)進(jìn)行定期的替換，但是這樣一來資源的浪費(fèi)量較多，生產(chǎn)成本較高，對于釬料波峰動力技術(shù)來說存在發(fā)展障礙。再比如傳導(dǎo)式液態(tài)金屬電磁泵，其屬于釬料波峰動力技術(shù)的應(yīng)用方式之一，在實(shí)際運(yùn)用中會基于PCB自動化軟釬焊接技術(shù)邁入一個新的發(fā)展領(lǐng)域，在這個領(lǐng)域中傳導(dǎo)式液態(tài)金屬有著簡單的結(jié)構(gòu)，并會減少運(yùn)轉(zhuǎn)中的磨損現(xiàn)象，進(jìn)而增長機(jī)械設(shè)備的使用壽命，能解決釬料槽容積等方面的問題，這樣來看傳導(dǎo)式液態(tài)金屬電磁泵具有較強(qiáng)的使用性能[2]。但是在使用階段之中其并不是最完善的，依然存在等待解決的問題，例如升流變壓器系統(tǒng)，當(dāng)中特殊的電極材料電阻率較小、化學(xué)穩(wěn)定性好且無磁性，并能經(jīng)過長時間的沖刷，不會溶蝕，對高溫釬料具有高強(qiáng)度的親和性，解除電阻小等等。

1.2?波峰焊接工藝技術(shù)現(xiàn)狀

在運(yùn)用中波峰焊接工藝技術(shù)與波峰焊接設(shè)備技術(shù)相比較而言工藝技術(shù)的進(jìn)步較為緩慢，這是因為波峰焊接工藝技術(shù)實(shí)行的研究集中在工藝要素的選擇與工藝要素的追蹤、控制兩大方面。對于工藝問題的研究與突破需要進(jìn)行理論與實(shí)踐的結(jié)合，但是期間會涉及到大量且復(fù)雜的理論知識，在現(xiàn)階段主要使用數(shù)學(xué)物理模式進(jìn)行定量內(nèi)在關(guān)系的描述，而理論只能作為定性分析，所以在進(jìn)行時會對實(shí)踐經(jīng)驗產(chǎn)生極大的依賴性。

二、綠色化設(shè)計方向

2.1?問題的提出

隨著工業(yè)化社會發(fā)展的完善與推廣，人們逐步發(fā)現(xiàn)工業(yè)發(fā)展下對于化學(xué)物質(zhì)的運(yùn)用對人們生存環(huán)境的破壞，因此當(dāng)前各類產(chǎn)品的發(fā)展都講究綠色化設(shè)計，這也成為各種各樣產(chǎn)品設(shè)計中的重要內(nèi)容，所以在波峰焊接技術(shù)的發(fā)展中需要從綠色化設(shè)計方向著手，那么在設(shè)計中需要從以下要點(diǎn)出發(fā)。

2.2?抑制與消除工作中產(chǎn)生的釬料氧化物

在目前波峰焊接技術(shù)的推廣使用中主要是共晶成分的錫、鉛合金作為釬料，但是鉛本身屬于有毒物質(zhì)。鉛鹽屬于累積的化學(xué)物質(zhì)，在使用中會對生態(tài)環(huán)境帶去較為嚴(yán)重的污染，因為鉛鹽易溶于水，那么對水資源來說是一種污染源，當(dāng)水資源污染后被人們引用，則會在人體中堆積從而引發(fā)鉛中毒，從而導(dǎo)致人們中樞神經(jīng)受到損傷，形成精神錯亂、貧血、呆滯、高血壓等疾病，但是電子工業(yè)之中會大量使用到錫、鉛合金等原料，對周圍自然環(huán)境造成污染。所以隨著人們保護(hù)環(huán)境觀念的增強(qiáng)，要求工廠停止使用含鉛釬料，需要生產(chǎn)企業(yè)盡量的采用綠色化、無污染的材料進(jìn)行技術(shù)的更新，從而減輕對環(huán)境造成的污染。比如惰性氣體保護(hù)技術(shù)的運(yùn)用，這一技術(shù)是從釬料槽與波峰上釬料中的空氣隔絕，達(dá)到阻止釬料氧化的目的[3]。

3.3?減少或者是放棄消耗臭氧層物質(zhì)與揮發(fā)性有機(jī)化學(xué)物質(zhì)

過去波峰焊接工藝在使用過程中會采用一定量的消耗臭氧層物質(zhì)與揮發(fā)性有機(jī)化學(xué)物質(zhì)，但是隨著綠色環(huán)保理念的衍生，需要對大氣層進(jìn)行保護(hù)，所以國家針對這一現(xiàn)象頒布了一些列法律條例，并再次基礎(chǔ)上呼吁大家禁止消耗臭氧層物質(zhì)與揮發(fā)性有機(jī)化學(xué)物質(zhì)的使用，繼而在波峰焊接工藝中科采用助焊劑與清洗溶劑對揮發(fā)性有機(jī)物進(jìn)行清除。這一措施能適當(dāng)減少污染物質(zhì)的產(chǎn)生，因此需要結(jié)合工藝進(jìn)行大量推廣。比如助焊劑漂覆技術(shù)以及新型氣體助焊劑，以此來解決揮發(fā)性有機(jī)物質(zhì)帶來的危害性，實(shí)現(xiàn)波峰焊接技術(shù)的綠色化發(fā)展。

三、結(jié)束語

綜上所述，在科學(xué)技術(shù)不斷創(chuàng)新發(fā)展的背景下，波峰焊接技術(shù)得到充分的發(fā)展，但是在實(shí)際發(fā)展中為響應(yīng)綠色化發(fā)展號召，需要相關(guān)企業(yè)根據(jù)技術(shù)需要對其中錫鉛鹽物質(zhì)進(jìn)行處理或者是停止運(yùn)用，減少波峰焊接技術(shù)中消耗臭氧層物質(zhì)與揮發(fā)性有機(jī)化學(xué)物質(zhì)，以此達(dá)到綠色化發(fā)展目標(biāo)。

參考文獻(xiàn)

[1]徐宏.淺談焊接生產(chǎn)現(xiàn)狀與焊接技術(shù)的發(fā)展[J].建筑工程技術(shù)與設(shè)計，2015，000（024）：1639-1639.

[2]王克鴻，黃勇，孫勇，等.數(shù)字化焊接技術(shù)研究現(xiàn)狀與趨勢[J].機(jī)械制造與自動化，2015，000（005）：1-6.

[3]龍緒明.綠色環(huán)保新型焊接技術(shù)[C]// 中國高端smt學(xué)術(shù)會議.2007.