波峰焊接技术现状及绿色化设计方向

文城洪 徐翰霖 吴晶

摘 要：上个世纪七十年代至今电子工业生产技术得到充分的发展，并且随着电子设备需求量的提升，波峰焊接技术更是得到广泛的推广应用，并且逐步发展成为电子设备中的关键工艺。在众多学科、专业的共同协调配合下实现波峰焊接技术的创新发展，以及绿色化的设计方向。本文便对波峰焊接技术的现状、以及绿色化设计方向的简要分析。

关键词：波峰;焊接技术;现状;绿化设计

引言

在二十世纪四十年代中印制电路板被研制成功，人们开始将晶体以及瞳孔焊接在印制板上，这使得电子产品结构更加的紧凑、体积开始逐渐缩小，到五十年代第一台波峰焊接机的出现，标志着电子大规模工业化时代的带来，并且在时代的发展中波峰焊接技术正从高峰时期逐渐衰变。但是由于电子行业中元件体积得限制，当前波峰焊接技术仍然是电子行业中的重点技术，现阶段我国波峰焊接技术为寻找新出路逐渐朝向绿色化设计方向发展，从而帮助提升电子产品的质量。

一、波峰焊接技术现状

波峰焊接技术之中包含了波峰焊接设备技术以及波峰焊接工艺技术两大类，在波峰焊接技术中它们既是两个单独的个体，又在工作中相互渗透、紧密结合，可以说在工作中缺一不可。而现阶段我国波峰焊接技术的发展现状如下：

1.1 波峰焊接设备技术现状

波峰焊接设备主要是由多项功能组件直接构成的，钎料波动技术是波峰焊接设备技术中最具特色的技术之一，并随着科技的发展在现代微电子技术中进行充分的应用。波峰焊接技术最先出现在英国，但是随着这一技术的推广运用，后期在美国、瑞士、意大利、荷兰等国家都得到了创新发展，从而在工业生产中占据重要的地位[1]。波峰焊接设备技术在发展中又延申除了机械泵式与也太金属电磁泵式，而机械泵式之中又包含了离心泵式、螺旋泵式、齿轮泵式，液态金属电磁泵式之中又分为了传到泵与感应泵，传到泵主要是直流式、单项交流式，感应式之中又分为单相交流式、三相交流式。比如机械泵式，在当前最流行的机械泵式结构有离心泵与轴流泵。其中以机械泵作为钎料波峰动力技术的波峰焊接技术，这一技术在使用中的时间较长，但是其本身存在结构上的复杂性，与旋转零件多样性、机件易磨损性、维修困难大、可靠性低等特征，同时机械泵在运转中会形成强烈的搅拌工作，促使高温熔化状态下的钎料出现氧化现象。钎料槽容积较大，浸没在欠料槽之中的旋转零件过多，导致钎料极易受到其他属性杂质的污染，因此针对钎料应当进行定期的替换，但是这样一来资源的浪费量较多，生产成本较高，对于钎料波峰动力技术来说存在发展障碍。再比如传导式液态金属电磁泵，其属于钎料波峰动力技术的应用方式之一，在实际运用中会基于PCB自动化软钎焊接技术迈入一个新的发展领域，在这个领域中传导式液态金属有着简单的结构，并会减少运转中的磨损现象，进而增长机械设备的使用寿命，能解决钎料槽容积等方面的问题，这样来看传导式液态金属电磁泵具有较强的使用性能[2]。但是在使用阶段之中其并不是最完善的，依然存在等待解决的问题，例如升流变压器系统，当中特殊的电极材料电阻率较小、化学稳定性好且无磁性，并能经过长时间的冲刷，不会溶蚀，对高温钎料具有高强度的亲和性，解除电阻小等等。

1.2 波峰焊接工艺技术现状

在运用中波峰焊接工艺技术与波峰焊接设备技术相比较而言工艺技术的进步较为缓慢，这是因为波峰焊接工艺技术实行的研究集中在工艺要素的选择与工艺要素的追踪、控制两大方面。对于工艺问题的研究与突破需要进行理论与实践的结合，但是期间会涉及到大量且复杂的理论知识，在现阶段主要使用数学物理模式进行定量内在关系的描述，而理论只能作为定性分析，所以在进行时会对实践经验产生极大的依赖性。

二、绿色化设计方向

2.1 问题的提出

随着工业化社会发展的完善与推广，人们逐步发现工业发展下对于化学物质的运用对人们生存环境的破坏，因此当前各类产品的发展都讲究绿色化设计，这也成为各种各样产品设计中的重要内容，所以在波峰焊接技术的发展中需要从绿色化设计方向着手，那么在设计中需要从以下要点出发。

2.2 抑制与消除工作中产生的钎料氧化物

在目前波峰焊接技术的推广使用中主要是共晶成分的锡、铅合金作为钎料，但是铅本身属于有毒物质。铅盐属于累积的化学物质，在使用中会对生态环境带去较为严重的污染，因为铅盐易溶于水，那么对水资源来说是一种污染源，当水资源污染后被人们引用，则会在人體中堆积从而引发铅中毒，从而导致人们中枢神经受到损伤，形成精神错乱、贫血、呆滞、高血压等疾病，但是电子工业之中会大量使用到锡、铅合金等原料，对周围自然环境造成污染。所以随着人们保护环境观念的增强，要求工厂停止使用含铅钎料，需要生产企业尽量的采用绿色化、无污染的材料进行技术的更新，从而减轻对环境造成的污染。比如惰性气体保护技术的运用，这一技术是从钎料槽与波峰上钎料中的空气隔绝，达到阻止钎料氧化的目的[3]。

3.3 减少或者是放弃消耗臭氧层物质与挥发性有机化学物质

过去波峰焊接工艺在使用过程中会采用一定量的消耗臭氧层物质与挥发性有机化学物质，但是随着绿色环保理念的衍生，需要对大气层进行保护，所以国家针对这一现象颁布了一些列法律条例，并再次基础上呼吁大家禁止消耗臭氧层物质与挥发性有机化学物质的使用，继而在波峰焊接工艺中科采用助焊剂与清洗溶剂对挥发性有机物进行清除。这一措施能适当减少污染物质的产生，因此需要结合工艺进行大量推广。比如助焊剂漂覆技术以及新型气体助焊剂，以此来解决挥发性有机物质带来的危害性，实现波峰焊接技术的绿色化发展。

三、结束语

综上所述，在科学技术不断创新发展的背景下，波峰焊接技术得到充分的发展，但是在实际发展中为响应绿色化发展号召，需要相关企业根据技术需要对其中锡铅盐物质进行处理或者是停止运用，减少波峰焊接技术中消耗臭氧层物质与挥发性有机化学物质，以此达到绿色化发展目标。

参考文献

[1]徐宏.浅谈焊接生产现状与焊接技术的发展[J].建筑工程技术与设计，2015，000（024）：1639-1639.

[2]王克鸿，黄勇，孙勇，等.数字化焊接技术研究现状与趋势[J].机械制造与自动化，2015，000（005）：1-6.

[3]龙绪明.绿色环保新型焊接技术[C]// 中国高端smt学术会议.2007.