大氣臭氧層破壞是當(dāng)今危害人類生存環(huán)境的重要問題之一。我國政府莊嚴承諾，按照國際公約逐步淘汰消耗臭氧層物質(zhì)（ODS）的生產(chǎn)和消費，到2006年1月1日清洗行業(yè)全部停止使用CFC-113（氯氟化碳）和1.1.1-三氯乙烷（TCA），這是信息產(chǎn)業(yè)面臨的最大挑戰(zhàn)。
       大氣臭氧層被破壞是當(dāng)今危害人類生存環(huán)境的三大全球問題之一。《中國消耗臭氧層物質(zhì)逐步淘汰國家方案》已獲國務(wù)院批準，我國政府莊嚴承諾，按照國際公約逐步淘汰ODS(消耗臭氧層物質(zhì))的生產(chǎn)和消費，到2006年1月1日起清洗行業(yè)全部停止使用CFC-113(氯氟化碳)和1．1．1-三氯乙烷(TCA)，這是信息工業(yè)企業(yè)面臨的最大挑戰(zhàn)。根據(jù)聯(lián)合國“蒙特利爾”協(xié)議精神，20世紀80年代末90年代初工業(yè)發(fā)達國家先后研制開發(fā)了水洗技術(shù)、半水洗技術(shù)、非ODS有機溶劑清洗、免清洗技術(shù)等四種主要替代技術(shù)，并已廣泛應(yīng)用在電子清洗工藝中。
       在這些替代技術(shù)中，水洗和半水洗的設(shè)備投資大，占地面積大，耗電能大，耗水多，而且還要進行水處理和廢水處理。如果廢水不經(jīng)處理直接排放，將造成新的污染源。而非ODS有機溶劑清洗，其溶劑本身成本高，存在揮發(fā)性有機物(VOC)的污染和工作操作安全等問題，而且HCFC也只是一種過渡性替代物，已被列為2040年最終全部淘汰的清洗溶劑之一。而免清洗技術(shù)因具有簡化工藝流程，降低了生產(chǎn)成本(節(jié)省了水洗設(shè)備和清洗溶劑，而且減少了助焊劑的用量)，節(jié)省生產(chǎn)工時，縮短生產(chǎn)周期，對環(huán)境無污染等優(yōu)點，受到各國的普遍重視。實踐證明，前三種清洗技術(shù)只是過渡時期的技術(shù)，從長遠來看，應(yīng)首選免清洗技術(shù)，以達到最終不使用ODS的目的，對于替代ODS清洗來說是一步到位技術(shù)。免清洗技術(shù)在國內(nèi)外電子產(chǎn)品中已經(jīng)得到用戶的信賴，已成為公認的當(dāng)今替代ODS清洗的有效途徑，將會得到更加廣泛的應(yīng)用，是今后發(fā)展的方向。
       免清洗技術(shù)是一個新概念、新技術(shù)，不同于不清洗。如果說當(dāng)人們認識到清洗對提高電子產(chǎn)品質(zhì)量的重要性，由焊后不清洗發(fā)展到清洗是一次飛躍，那么，現(xiàn)再由清洗發(fā)展到免清洗將是一次新的飛躍，決不是倒退，更不能以降低產(chǎn)品質(zhì)量為代價。免清洗工藝是相對于傳統(tǒng)的清洗工藝而言，是建立在保證原有產(chǎn)品質(zhì)量要求的基礎(chǔ)上簡化工藝流程的一種先進技術(shù)，而決不是簡單地取消原來的清洗工藝的不清洗。免清洗技術(shù)應(yīng)用新材料和新工藝來達到以往焊后需要清洗才能達到的質(zhì)量要求，而不清洗只是適用于某些低檔消費類電子產(chǎn)品，雖然省去了清洗工序，卻相對降低了產(chǎn)品的質(zhì)量。
       免清洗技術(shù)包括免清洗波峰焊技術(shù)和免清洗回流焊技術(shù)。前者由傳統(tǒng)波峰焊接發(fā)展而成，通過對原有的波峰焊設(shè)備進行技術(shù)改造或更新波峰焊機，采用低固物含量，不含任何鹵化物，焊后僅有微量無腐蝕性殘留物，而且焊后表面絕緣電阻高的免清洗助焊劑，以達到免清洗效果，主要解決通孔插裝元器件和混裝聯(lián)技術(shù)中固化表面元器件的波峰焊接。后者是SMT裝配中的重要工藝環(huán)節(jié)，通過采用低固物含量，不合任何鹵化物、焊后僅有微量無腐蝕性殘留物。而且焊后絕緣電阻高的免清洗焊膏和工藝控制來達到免清洗效果，主要解決表面貼裝元器件的回流焊接。
       免清洗工藝的實現(xiàn)不僅依賴于免清洗助焊劑（焊膏），還依賴于焊接設(shè)備、元器件、PCB板、工藝流程和工藝參數(shù)、工藝環(huán)境、工藝管理等諸多因素。免清洗焊接技術(shù)是將材料、設(shè)備、工藝環(huán)境和人力因素結(jié)合在一起的綜合性技術(shù)，是一個系統(tǒng)工程，其核心內(nèi)容有：選擇合適的免清洗助焊劑(焊膏)、選擇恰當(dāng)?shù)耐糠蠊に嚰捌浜附釉O(shè)備、選擇合適的工藝參數(shù)、配以適當(dāng)?shù)墓に嚋蕚浜凸に嚬芾?、?yīng)選用免清洗焊錫絲與之配套等。

選擇合適的免清洗助焊劑（焊膏）

        免清洗焊接材料的核心是免清洗助焊劑(焊膏)。隨著免清洗技術(shù)的發(fā)展，低固物含量、無鹵化物、無松香或有機合成樹脂的免清洗助焊劑(焊膏)已經(jīng)商品化，并且國內(nèi)市場上銷售的品牌和種類越來越多，因此，如何根據(jù)產(chǎn)品質(zhì)量要求和企業(yè)現(xiàn)有的設(shè)備狀況選擇合適的免清洗助焊劑(焊膏)是成功應(yīng)用免清洗技術(shù)的關(guān)鍵因素之一。應(yīng)該首選經(jīng)電子工業(yè)材料質(zhì)量監(jiān)督檢測中心(天津電子46所)按免清洗類助焊劑(焊膏)技術(shù)條件檢測合格的產(chǎn)品，可以多選幾種進行焊接質(zhì)量對比實驗，擇優(yōu)選取性能價格比好、供貨及時、質(zhì)量穩(wěn)定、售后服務(wù)好的生產(chǎn)企業(yè)作為合格供應(yīng)商。另外，要注意助焊劑的貯存期，以保證免清洗助焊劑(焊膏)的效能。

選擇恰當(dāng)?shù)耐糠蠊に嚰捌浜附釉O(shè)備

        采用免清洗助焊劑后，助焊劑的涂敷就變得十分重要，這將會直接影響到焊后質(zhì)量。實踐證明以下兩種助焊劑涂敷方式在免清洗工藝中都是成功的。

發(fā)泡式

        目前眾多的生產(chǎn)企業(yè)使用的波峰焊機裝有發(fā)泡式涂敷助焊劑裝置。這些設(shè)備只要清洗干凈，對發(fā)泡裝置不加改造或稍加改造即可用于免清洗工藝，投資少。采用發(fā)泡工藝的缺點是助焊劑的用量不易控制，涂敷不均勻，在PCB板上有殘留助焊劑，給免清洗工藝帶來明顯的影響。更換孔徑細密的發(fā)注管，使發(fā)泡細密，調(diào)節(jié)發(fā)泡高度為不超過PCB板厚度的1／3，使泡沫正好沾著PCB板底部，不翻上PCB板頂部，涂敷均勻，則能使焊劑殘留減至最少，又能獲得較好的焊接效果。另外，發(fā)泡式裝置是開啟式的，助焊劑中溶劑極易揮發(fā)，需定時測量助焊劑的密度，添加稀釋劑來調(diào)整其密度，以保證達到最佳焊接效果。同時因吸收空氣中水分和落人灰塵等雜質(zhì)極易使助焊劑變質(zhì)，使用一段時間后需要更換助焊劑，造成一定的浪費。

噴霧式 

        通過噴霧裝置將霧狀的助焊劑送到PCB板焊接面上，其霧化程度，噴霧寬度、噴霧量、預(yù)熱溫度等均可調(diào)節(jié)，這種涂敷工藝，涂敷很均勻，而且可以節(jié)約助焊劑(比發(fā)泡式可以節(jié)省50-65%)，焊后板面相當(dāng)干凈，也不需要像發(fā)泡式那樣定期更換助焊劑或添加稀釋劑。助焊劑是完全封閉在加壓的容器中，不必考慮溶劑的揮發(fā)和吸收大氣中的水分，這樣助焊劑成分不變，一次加入后可以直到用完為止。使用噴霧涂敷工藝，需要具有良好的通風(fēng)裝置，將揮發(fā)的易燃的溶劑蒸氣排除出去。噴霧式涂敷助焊劑的優(yōu)點是顯著的，是實現(xiàn)免清洗工藝最佳涂敷方式，是今后涂敷助焊劑工藝的主流。對于老式的發(fā)泡式波峰焊接機，可以拆除發(fā)泡裝置改裝噴霧裝置來實現(xiàn)噴霧涂敷助焊劑工藝，但是如果設(shè)備已經(jīng)陳舊，到了需要更新的階段，這種辦法是不可取的，也不經(jīng)濟，不如直接更新改造，購置一臺帶噴霧裝置的新式波峰焊接機更好。

        除上述二種助焊劑涂敷方式外，國內(nèi)尚有浸涂或刷涂的方式涂敷助焊劑，這種方式很難控制助焊劑的涂敷量，極易造成因涂敷助焊劑過多而造成焊后殘留物多，影響PCB板的表觀質(zhì)量。因此需要經(jīng)過工藝試驗，包括適當(dāng)增加稀釋劑用量來減少焊后的殘留物。

選擇合適的工藝參數(shù)

        焊接工藝參數(shù)主要有：助焊劑活性(PH值)、預(yù)熱溫度、波峰焊接溫度、助焊劑的發(fā)泡高度(或噴物量)、釬料的波峰高度(H)及壓錫深度、牽引角、傳動速度和焊接時間、釬料槽中的合金成分等，這些都是保證焊接質(zhì)量的諸多因素。采用免清洗助焊劑，調(diào)正好波峰焊接設(shè)備的各項參數(shù)顯得尤為重要，預(yù)熱溫度是達到其成功運作效果的重要環(huán)節(jié)。免清洗助焊劑是一種低固含量的助焊劑，其活性較松香助焊劑弱，在焊接過程中，隨著預(yù)熱溫度的升高，助焊劑逐漸開始激活，當(dāng)達到預(yù)熱溫度時，活性物質(zhì)釋放出來，同時溶劑成分開始氣化，在PCB板上只留下微量的殘余物。由此可見，預(yù)熱溫度是免清洗工藝中最重要的環(huán)節(jié)。預(yù)熱溫度一般在95℃—105℃(指元件面溫度)，焊接溫度在250℃左右。

        實踐證明，在空氣中進行免清洗工藝是可以獲得良好的焊接效果的。但是，因為免清洗助焊劑的活性相對于松香助焊劑等高固含量助焊劑的活性要弱一些，因此采用惰性氣體(如N2)保護焊可以進一步提高焊接質(zhì)量。其優(yōu)點是，減少焊時的氧化，提高焊點質(zhì)量，減少焊接缺陷，減少焊后殘留物，提高產(chǎn)品的外觀質(zhì)量，尤其是細間距器件的焊接效果更為明顯。

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        要獲取良好的免清洗工藝效果，除了焊接過程中設(shè)備和工藝參數(shù)的調(diào)整、控制外，在工藝準備階段的材料控制和裝焊過程中的環(huán)境控制同樣十分重要。

        首先元器件引線(焊接端面)應(yīng)符合可焊性要求，最好能在恒溫干燥的條件下保存，使其免受污染和老化，存放跡、灰塵等。因此加強工藝管理十分重要，否則會影響免清洗工藝的效果。

應(yīng)選用免清洗焊錫絲與之配套

        手工焊接或波峰焊接、回流焊后的焊點返修，應(yīng)選用免清洗焊劑芯的焊錫絲，減少手工焊或返修后的殘留物。采用免清洗波峰焊(回流焊)后用非免清洗焊錫絲進行手工焊或修補焊點是不可取的，這樣會造成板面污染。

        免清洗技術(shù)與傳統(tǒng)的清洗技術(shù)相比，其優(yōu)點是顯而易見的。這種新工藝的實施不僅可以保護環(huán)境，改善生產(chǎn)條件，而且可以降低生產(chǎn)成本，保證產(chǎn)品質(zhì)量，這已被國內(nèi)外廣泛證明。但是，它畢竟是一項全新的工藝技術(shù)，習(xí)慣于舊有模式的人會提出諸如新工藝的實施能為企業(yè)和制造工藝技術(shù)帶來什么影響，會不會提高制造成本。實際上，推廣這項新工藝關(guān)鍵在于徹底改變?nèi)藗儗附庸に嚨恼J識，充分掌握免清洗技術(shù)的內(nèi)涵，提高解決實際問題的能力，正確選擇關(guān)鍵材料，主要是免清洗助焊劑和焊膏，這是至關(guān)重要的。免清洗技術(shù)是發(fā)展方向，是淘汰ODS的最佳途徑之一。該技術(shù)的大力推廣和應(yīng)用，將會推動我國盡早淘汰ODS的進程，這對增加企業(yè)經(jīng)濟效益和對保護地球環(huán)境的貢獻具有深遠的意義。