波峰焊接技術現狀及綠色化設計方向

文城洪 徐翰霖 吳晶

摘?要：上個世紀七十年代至今電子工業生產技術得到充分的發展，并且隨著電子設備需求量的提升，波峰焊接技術更是得到廣泛的推廣應用，并且逐步發展成為電子設備中的關鍵工藝。在眾多學科、專業的共同協調配合下實現波峰焊接技術的創新發展，以及綠色化的設計方向。本文便對波峰焊接技術的現狀、以及綠色化設計方向的簡要分析。

關鍵詞：波峰;焊接技術;現狀;綠化設計

引言

在二十世紀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，這使得電子產品結構更加的緊湊、體積開始逐漸縮小，到五十年代第一臺波峰焊接機的出現，標志著電子大規模工業化時代的帶來，并且在時代的發展中波峰焊接技術正從高峰時期逐漸衰變。但是由于電子行業中元件體積得限制，當前波峰焊接技術仍然是電子行業中的重點技術，現階段我國波峰焊接技術為尋找新出路逐漸朝向綠色化設計方向發展，從而幫助提升電子產品的質量。

一、波峰焊接技術現狀

波峰焊接技術之中包含了波峰焊接設備技術以及波峰焊接工藝技術兩大類，在波峰焊接技術中它們既是兩個單獨的個體，又在工作中相互滲透、緊密結合，可以說在工作中缺一不可。而現階段我國波峰焊接技術的發展現狀如下：

1.1?波峰焊接設備技術現狀

波峰焊接設備主要是由多項功能組件直接構成的，釬料波動技術是波峰焊接設備技術中最具特色的技術之一，并隨著科技的發展在現代微電子技術中進行充分的應用。波峰焊接技術最先出現在英國，但是隨著這一技術的推廣運用，后期在美國、瑞士、意大利、荷蘭等國家都得到了創新發展，從而在工業生產中占據重要的地位[1]。波峰焊接設備技術在發展中又延申除了機械泵式與也太金屬電磁泵式，而機械泵式之中又包含了離心泵式、螺旋泵式、齒輪泵式，液態金屬電磁泵式之中又分為了傳到泵與感應泵，傳到泵主要是直流式、單項交流式，感應式之中又分為單相交流式、三相交流式。比如機械泵式，在當前最流行的機械泵式結構有離心泵與軸流泵。其中以機械泵作為釬料波峰動力技術的波峰焊接技術，這一技術在使用中的時間較長，但是其本身存在結構上的復雜性，與旋轉零件多樣性、機件易磨損性、維修困難大、可靠性低等特征，同時機械泵在運轉中會形成強烈的攪拌工作，促使高溫熔化狀態下的釬料出現氧化現象。釬料槽容積較大，浸沒在欠料槽之中的旋轉零件過多，導致釬料極易受到其他屬性雜質的污染，因此針對釬料應當進行定期的替換，但是這樣一來資源的浪費量較多，生產成本較高，對于釬料波峰動力技術來說存在發展障礙。再比如傳導式液態金屬電磁泵，其屬于釬料波峰動力技術的應用方式之一，在實際運用中會基于PCB自動化軟釬焊接技術邁入一個新的發展領域，在這個領域中傳導式液態金屬有著簡單的結構，并會減少運轉中的磨損現象，進而增長機械設備的使用壽命，能解決釬料槽容積等方面的問題，這樣來看傳導式液態金屬電磁泵具有較強的使用性能[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，當中特殊的電極材料電阻率較小、化學穩定性好且無磁性，并能經過長時間的沖刷，不會溶蝕，對高溫釬料具有高強度的親和性，解除電阻小等等。

1.2?波峰焊接工藝技術現狀

在運用中波峰焊接工藝技術與波峰焊接設備技術相比較而言工藝技術的進步較為緩慢，這是因為波峰焊接工藝技術實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行理論與實踐的結合，但是期間會涉及到大量且復雜的理論知識，在現階段主要使用數學物理模式進行定量內在關系的描述，而理論只能作為定性分析，所以在進行時會對實踐經驗產生極大的依賴性。

二、綠色化設計方向

2.1?問題的提出

隨著工業化社會發展的完善與推廣，人們逐步發現工業發展下對于化學物質的運用對人們生存環境的破壞，因此當前各類產品的發展都講究綠色化設計，這也成為各種各樣產品設計中的重要內容，所以在波峰焊接技術的發展中需要從綠色化設計方向著手，那么在設計中需要從以下要點出發。

2.2?抑制與消除工作中產生的釬料氧化物

在目前波峰焊接技術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。鉛鹽屬于累積的化學物質，在使用中會對生態環境帶去較為嚴重的污染，因為鉛鹽易溶于水，那么對水資源來說是一種污染源，當水資源污染后被人們引用，則會在人體中堆積從而引發鉛中毒，從而導致人們中樞神經受到損傷，形成精神錯亂、貧血、呆滯、高血壓等疾病，但是電子工業之中會大量使用到錫、鉛合金等原料，對周圍自然環境造成污染。所以隨著人們保護環境觀念的增強，要求工廠停止使用含鉛釬料，需要生產企業盡量的采用綠色化、無污染的材料進行技術的更新，從而減輕對環境造成的污染。比如惰性氣體保護技術的運用，這一技術是從釬料槽與波峰上釬料中的空氣隔絕，達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與揮發性有機化學物質

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與揮發性有機化學物質，但是隨著綠色環保理念的衍生，需要對大氣層進行保護，所以國家針對這一現象頒布了一些列法律條例，并再次基礎上呼吁大家禁止消耗臭氧層物質與揮發性有機化學物質的使用，繼而在波峰焊接工藝中科采用助焊劑與清洗溶劑對揮發性有機物進行清除。這一措施能適當減少污染物質的產生，因此需要結合工藝進行大量推廣。比如助焊劑漂覆技術以及新型氣體助焊劑，以此來解決揮發性有機物質帶來的危害性，實現波峰焊接技術的綠色化發展。

三、結束語

綜上所述，在科學技術不斷創新發展的背景下，波峰焊接技術得到充分的發展，但是在實際發展中為響應綠色化發展號召，需要相關企業根據技術需要對其中錫鉛鹽物質進行處理或者是停止運用，減少波峰焊接技術中消耗臭氧層物質與揮發性有機化學物質，以此達到綠色化發展目標。

參考文獻

[1]徐宏.淺談焊接生產現狀與焊接技術的發展[J].建筑工程技術與設計，2015，000（024）：1639-1639.

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

[3]龍緒明.綠色環保新型焊接技術[C]// 中國高端smt學術會議.2007.