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文章摘要：在电子制造行业，涉及溶剂使用方面的立法远远落后于无铅。溶剂对电子制造的影响极其巨大，可以为无铅制造的可行性提供有力的支持，正确处理其挥发物可以减少对环境造成的污染，但这样做可能导致生产模式发生改变。

关健字:SMT溶剂 无铅化 ROHS
当我们把工作的重点集中于无铅制程时，溶剂仍然在以惊人的速度进入环境，成为比以往使用铅时危害更大的潜在污染源。
在2006年7月1日之后，欧盟对在市场销售的绝大部分电子产品强制实行无铅化，因此，全球电子制造业的大部分生产厂家在此前进行了大量的再审查工作，以测试、认证及学习如何使用新的材料、化学制剂和工艺。

材料的重新审查工作需要耗用大量的人力和经费，例如，仅对某一个系列的化学制剂进行必要的技术和管理上的重新审核，就要花费大约100,000欧元。这就带给人们一个疑问：如果需要如此大规模的投资的话，它会同实施无铅一样，给我们的环境带来巨大的好处吗？

溶剂对环境的危害
挥发的溶剂成分从二个层面上对环境构成影响：1、可以形成雾气，从而降低地面空气的质量；2、在大气层上方与臭氧层发生反应，加剧温室效应的程度。

在电子制造行业，涉及溶剂使用方面的立法远远落后于无铅。溶剂对电子制造的影响极其巨大，可以为无铅制造的可行性提供有力的支持，正确处理其挥发物可以减少对环境造成的污染，但这样做可能导致生产模式发生改变。立法会对我们习惯使用的溶剂进行限制，像VOC-FREE立法已经在美国和欧盟开始实施，虽然欧盟电子制造业者仍有回旋的余地，但没有任何不实施VOC-FREE的理由。至到现在，严厉的立法机构因为溶剂的使用会增加环境污染，而要求对溶剂危害程度重新分等级或直接被禁用，而这一做法会对欧盟大多数成员国的利益带来影响。

涂覆材料
对电子制造业来讲，对溶剂依赖性较大的就是涂覆材料，这层薄薄的聚合膜可以在板子使用过程中对板子起到?；ぷ饔?，防止受到潮湿及环境污染的影响，防止PBA失效，可以保障产品的使用寿命，等等。该材料被广泛应用于战略防御系统，航空航天系统，汽车电子及工业控制系统等，在以上的使用过程中，产品的失效会导致生命灾难。与此同时，涂覆材料也用于民品，延长产品保质时间。

可选择性
        涂覆材料可分为三种类型：1.传统型的溶剂基涂覆材料，该材料在欧盟使用率占95%，在美国占50%。2. 小部分特殊生产厂使用的水基涂覆材料。3. 新型的无溶剂型涂覆材料。

溶剂基涂覆材料
溶剂问题已被提上议事日程，立法也要求减少甲苯在溶剂中的使用。40%以上的溶剂基涂覆材料被UK健康安全委员会分类，世界上也有很多国家或生产厂禁用含苯的溶剂基涂覆材料。其他溶剂也有被禁用的可能。对于必须使用溶
剂做载体的材料，应加上一个大的疑问标志，同时说明60—80%的溶剂被浪费掉，进入大气层并造成污染。由于溶剂挥发，使运输、储存、使用的成本增加，这样使其与刚刚被使用而不知其危害时相比，少了许多吸引力。

水基涂覆材料
        水基涂覆材料使用也有几年的历史了，该技术也已被很多厂家关注，但它需要的固化时间较长；虽然该涂覆材料可以在15分之内完成（溶剂基涂覆材料需10—12分钟完成）固化，但需24小时排除内部湿气，所以PCB的电性能测试
        不能在固化后马上进行，对于大批量生产来说，这是不能接受的。与溶剂基涂覆材料相比，水基涂覆材料适合小批量生产，尤其适合军工产品的PBA生产，最大可做到2000 PBAs/天的产量。

无溶剂型涂覆材料
无溶剂型涂覆材料美国做的要好于欧盟，该技术意味着100%的材料涂覆在PCB上，经工艺过程100%转化成薄膜而无挥发，而且运输要求不高，储存、操作方便；在美国，主要使用了硅基涂覆材料，液态材料涂覆经自然固化可形成PCB上的?；つせ?20℃固化5—10分钟即可。

UV（紫外线）固化无溶剂涂覆材料采用了同样的工艺原理，但要求暴露在紫外线中的时间控制在10—20秒，该材料在所有涂覆材料中固化耗时最短，对大批量生产具有很大吸引力。该技术到目前为止仍未被广泛采用，其原因是需要二级加热固化系统来实现?；つぞ酆衔锏男纬?，并消除器件阴影效应产生的缺陷，这些致命的缺陷使效率非常高的紫外线固化系统得不到有效实施。

该涂覆材料粘性高，涂覆厚度可达100microns 以上，是溶剂型和水基型涂覆厚度的2倍，相对来讲这是遗憾的事情；虽然有人认为厚的涂覆层对PCB?；ばЧ靡恍?，但需要注意的是，紫外线固化的聚合膜通常没有弹性，热膨胀系数比需要?；さ腜CB热膨胀系数大很多，因此PCB装配过程中必须考虑到涂覆材料与PCB材料的匹配性，以免使用时涂覆层脆裂。

涂覆材料业界正在努力工作，首先研发了极其重要的适合紫外线固化的涂覆材料，这种新型材料可以消除上述缺点，并体现出最大的优点——固化时间短，适合大批量生产要求。现在的固化炉已成功用于紫外线固化及除湿，此工艺可在20秒之内完成，而且通常使用常温固化，去湿需要2—3天时间，同时粘稠的涂覆材料在元器件下面不受阴影效应的影响。使用目前工艺中常采用自动喷涂设备施加涂覆材料，而且材料弹性好，即使经过高温循环仍能保持良好的韧性，能用于要求严格的汽车电子业。

无溶剂涂覆材料的优点
以1升为基本单位，无溶剂型紫外线涂覆材料价格为溶剂基或水基价格的2倍，但固化后，溶剂基或水基涂覆材料留在PCB上的?；つぬ寤挥性寤?0—35%，而无溶剂型涂覆材料则100%留在PCB上形成?；つ?。

请大家注意：溶剂在运输、储存、使用的过程中费用高，所需固化时间长，12—13分钟，花费在工艺上的成本高，占地面积大（传统固化线比紫外线固化线长），传统固化线要3—4米长，而紫外线固化线只要1米长。因此，紫外线固化线可节省50%工艺流程，使生产效率提高到120%，涂覆材料固化炉与回流炉的无铅要求相似，因熔化温度升高，回流炉，波峰焊炉的长度要相应增加，传统的涂覆材料固化炉和紫外线固化炉也采用这种方式。

了解了上述的优点后，就不难理解为什么电子业要求紫外线固化涂覆材料的呼声已有几年的时间了，随着涂覆材料技术水平的不断提高，该新型材料很快就要在市场上占主导地位了。

免清洗的问题
虽然军工及航空要求对PCB进行清洗，但很少有厂家对汽车电子使用的PCB进行清洗，欧盟超过95%的PCB涂覆后不再清洗，这也是现在工业界的最大障碍，不仅影响涂覆材料的涂覆质量，也会影响到产品的性能。因为使用在PCB上的涂覆材料，助焊材料，焊接材料等完成生产装配后会残留在线路板上，残留材料种类多，且成分不同，预见这些材料之间的相互反应几乎是不可能的，你不知道什么时候会出现什么样的问题。实际上，如果考虑到以上因素，你就能推断可能会出现潜在的质量问题，这些问题就是你汽车抛锚或电机系统失灵的原因所在。

实际上，在PCB上涂覆?；つ?，就像在一个没有清洁，也没有磨平的墙上贴墙纸一样，也可以相当于一辆刚刚组装好的汽车开过一片田野，你不知道会受到怎样的污垢污染，然后再给这辆车进行喷漆，喷漆后的效果可想而知。

随着产品工艺窗口越来越窄，性能要求越来越严格，免清洗好像犯了个时代的错误，正如前面的例子，我们知道汽车喷漆前要做全面的清洗才可以达到完美的喷漆效果，所以为什么不对线路板进行清洗，以保证产品正常运行呢？

汽车电子制造最终还是要回到对PCB的清洗工艺上来，同时，涂覆材料制造厂必须提供环境友好材料。事实上，溶剂型涂覆材料能被广泛接受是因为它以溶剂为载体，溶剂可以溶解PCB表面的残留物，以达到清洁的目的，同时自己附着在PCB表面并对其起?；ぷ饔?；而无溶剂型涂覆材料没有去脂作用，只是附着在PCB表面，其附着性是由涂覆材料与PCB之间的吸附力决定的。

考虑到以上因素，理想的解决方法当属紫外线固化系统。溶剂含量低的涂覆材料其溶剂足以去除PCB上的残留物，而在紫外线固化过程中可以很快扩散到PCB表面形成?；つ?，新型无溶剂型涂覆材料粘性低，形成的?；つけ?，在紫外线环境下流动性能好，涂覆后外形美观，而且从溶剂型涂覆材料向无溶剂涂覆材料转换时，只需调整固化设备就可一步完成转换；所以，该材料对于那些有环保意识，必须通过ISO14000认证的生产厂来说，具有很大吸引力。

结论
涂覆材料与现在焊接工艺及无铅工艺都可以匹配，涂覆材料应用于无铅工艺时也不会对装配工艺产生直接的影响。今天大家关注无铅，明天大家或许关注的就是溶剂，近期电子生产厂家对无铅工艺做了大量的实验，对产品的长期可靠性及立法要求做了许多分析，花费了大量的人力和财力，所以请同时关注无溶剂或低溶剂涂覆材料的使用；在确认无铅材料的同时，对无溶剂材料一起进行审查。