无铅制程简介
- 格式:ppt
- 大小:2.85 MB
- 文档页数:36
无铅制程教程三篇一、无铅制程的概述无铅制程是一种替代传统有铅制程的电子焊接方法,旨在减少对环境和人体的有害影响。
它是近年来电子行业的一个重要技术发展方向。
本篇文章将从制程原理、材料选择和焊接工艺等方面介绍无铅制程的基本概念和应用。
1. 制程原理无铅制程的核心概念是使用无铅焊料替代传统的铅锡合金焊料。
无铅焊料由多种金属元素组成,如银、铜、锡和锌等。
相比之下,传统的铅锡合金焊料含有大量的铅,对环境和人体健康造成潜在的危害。
2. 材料选择在采用无铅制程时,必须选择适合的材料来替代铅锡焊料。
常用的无铅焊料有银基焊料、铜基焊料和锡基焊料等。
根据具体焊接需求和技术要求,选用合适的材料以确保焊接质量和可靠性。
3. 焊接工艺无铅制程的焊接工艺与传统的有铅制程有一定的区别。
在无铅制程中,焊接温度和焊接时间等参数需要进行优化和控制。
此外,焊接设备的选择和调整也是确保无铅焊接质量的重要因素。
二、无铅焊接工艺的优势无铅制程相对于有铅制程具有多种优势,本篇文章将从环境友好、提高可靠性和法规要求等方面介绍无铅焊接工艺的优势。
1. 环境友好无铅焊料避免了铅对环境的污染,有助于保护生态环境和人类健康。
在电子行业中广泛应用无铅制程,对于减少环境污染具有积极的影响。
2. 提高可靠性相较于传统的铅锡焊料,无铅焊料通常具有更高的熔点和较差的润湿性。
这使得焊点在高温环境下更加稳定,提高了焊接连接的可靠性和耐久性。
3. 法规要求许多国家和地区的法规要求电子产品必须采用无铅制程。
逐渐普及和应用无铅焊接工艺可以确保企业符合相关法规,并顺利进入国际市场。
三、无铅焊接的实施方法无铅焊接具有一定的技术难度,但随着技术的不断发展和成熟,相关实施方法也日趋完善。
本篇文章将从设备调整、工艺控制和质量检验等方面介绍无铅焊接的实施方法。
1. 设备调整由于无铅焊接与有铅焊接存在一定的差异,设备的调整至关重要。
焊接设备的温度控制和焊接参数的设定需要进行调整,以适应无铅焊接的要求。
無鉛制程講解制作:日期:目錄1) 為何推行無鉛?何謂之無鉛?2) 無鉛表面處理之淺談3) 未來之趨勢4) Q&A---為何推行無鉛?無鉛出自這里:歐盟2003.2.13公告2002/95/EC RoHS指令(the restriction ofthe use of certain hazardous substances in electrical andelectronic equipment,有害物質禁用指令),明確要求2006.7.1起電子產品不可含有鉛、鎘、汞、(6價鉻)等重金屬及PBB和PBDE等溴化物阻燃劑;影響所及,世界各國皆已開始制訂類似禁令,無鉛化成為未來電子產品基本要求。
鉛的危害:鉛屬於重金屬會沉積在人體內,血液中含量超過25 mg/dl(2.5ppm)就出現中毒現象,影響到神經系統、生殖系統造成新生兒IQ降低(智障兒),且鉛會溶於酸性水中(酸雨),在土壤中會擴散難以回收。
全球無鉛化進程:1) 零件無鉛化進程:2001。
12 開始供應無鉛零件2003。
12 零件端子(terminal)完全無鉛2004。
12 零件腳電鍍完全無鉛化2) 組裝無鉛化進程:2002。
12 開始制造無鉛產品2005。
12 所有產品完全無鉛化國內無鉛化推進的困難:1)新材料評估及選用,可能涉及的項目油墨、無鉛焊錫、PCB原材料。
新材料選用會考慮其品質特性、法規符合性、成本及專利問題。
2)客戶關系同溝通能力:不同客戶對無鉛焊錫性有不同底需求。
但是制程的標准化是追求生產管理效率的重要因子,所以國內底廠商需要以技朮實力來與不同的客戶溝通協調。
3) 綠色供應鏈底管理能力:PCB所使用的材料、設備均需無鉛。
所以供應鏈管理將是我們底難點之一。
4)制程管理能力及可靠度的部分,譬如:無鉛錫的熔點比63/37底熔點高出30℃左右,但是其吃錫能力需求卻不變,這就需要我們提升自身的制程管理能力了。
雖然,焊料改變了,但是可靠度亦仍舊一樣。
無鉛制程鉛的特性.危害以及消耗量鉛是一種成本較低,溫度及電氣性能都有著適當性質的元素,由於鉛錫(Pb-Sn)合金同時具有低成本與適當性質, Pb-Sn焊錫合金一直被用於接著材料,也是在現代電子工業中,使用最廣的焊接劑材料 .鉛一種對人體極有害的元素,神經系統和生育系統紊亂、神經和身體發育遲緩。
鉛中毒特別對年幼兒童的神經發育有極大危害。
雖然已有法律來控制鉛的使用例如,鉛在鉛錘、汽油和油畫中的使用有嚴格的規範,在美國從1978 年起,鉛在消費油畫中的使用已被禁止,其他相關的法規在美國、歐洲和日本正在孕育之中。
盡管鉛一直都有控制,但在使用始終是非常廣, 表一顯示了鉛在各種産品中的使用量,蓄電池占鉛用量的80%,電子焊錫大約占所有鉛用量的0.5%即使鉛在電子焊錫中的使用被禁止,也不能解決全部的鉛中毒問題。
可是,電子焊錫中的0.5%的鉛數量上還是可觀的。
表一、鉛在産品中的消耗量産品消耗量(%)蓄電池80.81其他氧化物(油畫、玻璃和陶瓷産品、4.78顔料和化學品)彈藥 4.69鉛箔紙 1.79電纜覆蓋物 1.4鑄造金屬 1.13銅錠、銅坯0.72管道、彎頭和其他擠壓成型産品0.72焊錫(非電子焊錫)0.7電子焊錫0.49其他 2.77從上表可以,雖然鉛對人體極有害,但由于錫/鉛焊錫這種合金要提供與錫/鉛共晶焊錫相似的物理、機械、溫度和電氣性能,電子工業正在尋找無鉛焊錫,能夠取代普遍接受和廣泛使用的錫/鉛焊錫。
各種代替鉛的元素代替鉛的元素,首先必須考慮成品方面,替代鉛的材料及其相對價格鉛的替代元素相對價格鉛(參考值)1銻(Sb) 2.2鉍(Bi)7.1銅(Cu) 2.5銦(In)194銀(Ag)212錫 (Sn) 6.4鋅(Zn) 1.3除了成本之外,還必須瞭解考慮作爲鉛替代的元素的供需情況如表可以看出含鉍合金從可利用資源的出發點上是無希望的,現在可利用得鉍供應可能被全部用完,如果將此合金廣泛用於正在蓬勃發展的電子工業 ,那這種可利用資源將會全部用完,在要使用此種可利用資源的其他工業上就根本就無法供用.美國礦產局有關不同元素的世界用量及産量的資料元素世界用量(噸)世界産量(噸)剩餘産量(噸)Ag13,50015,0001,500Bi4,0008,0004,000Cu8,000,00010,200,0002,200,000In80 to 100200100Sb78,200122,30044,100Sn160,000241,00081,000Zn6,900,0007,600,000700,000注:現在世界焊錫消耗量 = 60,000 噸,或 6,600,000 升我們要估量各種元素的價格,各元素的產量,從價格表中可以看出比鉛貴的元素有很多,例如,銦(In)是用來取代鉛的主要元素之一,但它是一種次貴重金屬,幾乎和銀一樣貴。
无铅无卤素制程详细介绍1 前言1.1 何为无卤基材按照JPCA-ES-01-2003标准:氯(C1)、溴(Br)含量分别小于0.09%Wt(重量比)的覆铜板,定义为无卤型覆铜板。
(同时,CI+Br总量≤0.15%[1500PPM])1.2 为什么要禁卤卤素,指化学元素周期表中的卤族元素,包括氟(F)、氯(CL)、溴(Br)、碘(1)。
目前,阻燃性基材,FR4、CEM-3等,阻燃剂多为溴化环氧树脂。
溴化环氧树脂中,四溴双酚A、聚合多溴联苯,聚合多溴联苯乙醚,多溴二苯醚是覆铜板的主要阻燃料,其成本低,与环氧树脂兼容。
但相关机构研究表明,含卤素的阻燃材料(聚合多溴联苯PBB:聚合多溴化联苯乙醚PBDE),废弃着火燃烧时,会放出二嗯英(dioxin戴奥辛TCDD)、苯呋喃 (Benzfuran)等,发烟量大,气味难闻,高毒性气体,致癌,摄入后无法排出,不环保,影响人体健康。
因此,欧盟发起,禁止在电子信息产品以 PBB、PBDE作为阻燃剂。
中国信息产业部同样文件要求,到2006年7月1日起,投入市场的电子信息产品不能含有铅、汞、六价铬、聚合多溴联苯或聚合多溴化联苯乙醚等物质。
欧盟的法律禁止使用的是PBB和PBDE等六种物质,据了解,PBB和PBDE在覆铜板行业已基本上不在使用,较多使用的是除PBB和PBDE以外的溴阻燃材料,例如四溴双苯酚A,二溴苯酚等,其化学分子式是CISHIZOBr4。
这类含溴作阻燃剂的覆铜板未有任何法律法规加以规定,但这类含溴型覆铜板,燃烧或电器火灾时,会释放出大量有毒气体(溴化型),发烟量大;在PCB作热风整平和元件焊接时,板材受高温(>200)影响,也会释放出微量的溴化氢;是否也会产生二恶英,还在评估中。
因此,含有四溴双酚A阻燃剂的FR4板材,目前法律上没有被禁止,还可以使用,但不能叫作无卤板材。
本文讨论的是无卤素印制板的加工特点、加工过程的一些体会。
1.3 无卤基板的原理就目前而言,大部分的无卤材料主要以磷系和磷氮系为主。
考虑到环境和健康的因素,欧盟已通过立法将在2008年停止使用含铅钎料,美国和日本也正积极考虑通过立法来减少和禁止铅等有害元素的使用。
铅的毒害目前全球电子行业用钎料每年消耗的铅约为20000t,大约占世界铅年总产量的5%。
铅和铅的化合物已被环境保护机构(EPA)列入前17种对人体和环境危害最大的化学物质之一。
无铅钎料目前常用的含铅合金焊料粉末有锡一铅(Sn-Pb)、锡一铅一银(Sn-Pb-Ag)、锡一铅一铋(Sn-Pb-Bi)等,常用的合金成分为63%Sn/37%Pb以及62%Sn/36%Pb/2%Ag。
不同合金比例有不同的熔化温度。
对于标准的Sn63和Sn62焊料合金来说,回流温度曲线的峰值温度在203到230度之间。
然而,大部分的无铅焊膏的熔点比Sn63合金高出30至45度,因此,无铅钎料的基本要求目前国际上公认的无铅钎料定义是:以Sn为基体,添加了Ag、Cu、Sb、In其它合金元素,而Pb的质量分数在0.2%以下的主要用于电子组装的软钎料合金。
无铅钎料不是新技术,但今天的无铅钎料研究是要寻求年使用量为5~6万吨的Sn-Pb钎料的替代产品。
因此,替代合金应该满足以下要求:(1)其全球储量足够满足市场需求。
某些元素,如铟和铋,储量较小,因此只能作为无铅钎料中的微量添加成分;(2)无毒性。
某些在考虑范围内的替代元素,如镉、碲是有毒的。
而某些元素,如锑,如果改变毒性标准的话,也可以认为是有毒的;(3)能被加工成需要的所有形式,包括用于手工焊和修补的焊丝;用于钎料膏的焊料粉;用于波峰焊的焊料棒等。
不是所有的合金能够被加工成所有形式,如铋的含量增加将导致合金变脆而不能拉拔成丝状;(4)相变温度(固/液相线温度)与Sn-Pb钎料相近;(5)合适的物理性能,特别是电导率、热导率、热膨胀系数;(6)与现有元件基板/引线及PCB材料在金属学性能上兼容;(7)足够的力学性能:剪切强度、蠕变抗力、等温疲劳抗力、热机疲劳抗力、金属学组织的稳定性;(8)良好的润湿性;(9)可接受的成本价格。
一、无铅解说:1.无铅锡的产生背景随着人类文明的进步,人们的环境意识增强,保护自然环境、维护生态平衡渐成时尚。
我们现使用的含铅锡料中的铅对人类的健康起着不良影响。
人们可能在铅的环境下,通过饮食或吸入而发生铅中毒。
在电子产品的组装生产过程中,有足够产生含铅气体的条件〔高温度处理〕。
在一般采取的预防措施中,如进行波峰焊炉的清洁保养和清除锡渣等工作时使用口罩;在和含铅材料〔锡膏、焊条等〕有直接接触后确保饮食前有很好的清洗;工厂禁止在有含铅物的环境中进食等等,铅中毒的可能性是非常微小的,电子制造工业界中,铅毒的问题虽然已被意识到,但是并未十分受到重视。
然而,为什么我们在电子业中还致力于开发无铅锡焊接技术呢?主要的考虑点来自于人们最担忧电子产品废件的处理。
担忧如果电子废品没有得到适当的处理,比方把含铅的电路板〔焊点中带大量的铅〕废弃在自然环境中,这些铅遇雨后变成易溶于水的形态,将慢慢地污染地下水,特别是遇到含有硫酸和硝酸的酸性雨的情况下,更会促进铅的溶解〔见表1〕。
表1铅污染机理和对水的溶解性对以地下水为饮用水源的人们,如果所饮用的水中铅含量过高,随着时间的延长,铅在体内积累过多,便会引起铅中毒。
也就是铅被人体消化器官、呼吸器官摄取后,铅与人体内蛋白质进行结合抑制人体内蛋白质的正常合成功能。
侵害人体中枢神经,造成神经混乱、生殖功能障碍、贫血和高血压等疾病。
儿童更容易受铅的侵害,如果儿童血液中铅含量上升,对IQ 〔智能指数〕会产生有害的影响。
为此从98年初一些大电子厂如松下和新力等也以发展和开始在某些产品上采用无铅焊接的技术。
现我们公司使用的无铅锡料便是由松下公司研制的Sn 4 Cu 0.6〔Sn100C 〕型无铅锡,虽然目前在无铅锡的实用过程中还有一些困难,但推行无铅锡只是时间问题了。
2. 欧盟指令随着欧洲WEEE 法规要求在2006年前分阶段废止电子焊接中铅的使用,日本及其它相关国家在努力更早的到达相同的目标,无铅应用在全世界正在呈现迅速增长的势头。
无铅工艺技术
无铅工艺技术,又称为无铅制程技术,是一种利用无铅焊料进行连接的电子制造工艺。
无铅工艺技术的应用已经成为电子制造业的趋势,因为它具有环保、可靠性高和成本低等优点。
首先,无铅工艺技术相对于传统的有铅工艺技术更环保。
有铅焊料中的铅含量较高,使用有铅焊料进行生产会导致污染环境。
而无铅焊料中不含铅或者只含微量铅,因此使用无铅焊料可以减少对环境的污染,并符合全球环保要求。
其次,无铅工艺技术可以提供更高的可靠性。
铅在高温环境下容易发生氧化,导致焊点与焊盘之间的连接失效。
而无铅焊料不易发生氧化,因此可以在高温环境下保持良好的连接效果,提高产品的可靠性。
再次,无铅工艺技术相对于有铅工艺技术来说成本更低。
虽然无铅焊料的成本相对较高,但是无铅工艺技术可以实现自动化生产,提高生产效率,减少人工成本。
另外,由于无铅焊料的可靠性高,可以减少产品的修理和退货率,降低了售后服务的成本。
在无铅工艺技术的应用过程中,需要注意以下几个问题。
首先,无铅焊料的熔点较高,在焊接过程中需要控制好温度,以免损坏其他关键部件。
其次,无铅焊料的流动性较差,焊接过程中需要做好焊接头的设计,以确保焊料能够充分润湿焊盘和焊脚。
最后,无铅工艺技术需要与其他工艺技术相结合,如表面贴装技术和可靠性测试技术等,以确保产品的质量。
总的来说,无铅工艺技术是电子制造业的发展趋势,其环保、可靠性高和成本低等优点使其越来越受到关注和采用。
在应用无铅工艺技术的过程中,需要注意相关问题,以确保产品质量。
未来,随着技术的不断发展,无铅工艺技术将更加完善和成熟,为电子制造业带来更多的便利和机遇。
无铅制程知识讲座尊敬的各位听众,大家好!今天我将为大家带来一场关于无铅制程的知识讲座。
无铅制程是现代电子制造过程中的一项重要技术,它不仅可以提高产品的品质,还能有效降低对环境的污染。
让我们一起来了解一下吧。
首先,让我们明确一下什么是无铅制程。
无铅制程是一种使用无铅焊料及处理方法的电子制造技术。
相对于传统的铅焊接技术,无铅制程具有更高的可靠性、更低的环境污染风险和更长的使用寿命。
在无铅制程中,我们使用的是一种称为无铅焊料的材料,它可以替代传统的含铅焊料,从而降低对环境和人体健康的潜在危害。
无铅制程的实施主要分为两个方面:一是无铅焊料的使用,二是无铅加工工艺的应用。
无铅焊料主要由锡、银、铜等元素组成,不含有害的铅成分。
在无铅制程中,焊接工艺的温度和时间需要进行严格的控制和调整,以确保焊接质量的稳定和可靠。
无铅制程带来的好处不仅仅是环境友好,还有一系列的技术优势。
首先,无铅制程可以提高产品的可靠性和稳定性。
铅焊接会加速器件的老化和腐蚀,而无铅焊接可以减少这种现象,延长产品的寿命。
其次,无铅制程还可以提高焊接质量和一致性。
无铅焊料的粘附性较强,能更好地与焊接表面结合,从而减少焊接缺陷和虚焊的风险。
此外,无铅制程还可以降低生产过程中的能源消耗和生产成本,提高企业的竞争力。
然而,我们也要认识到无铅制程带来的一些挑战与问题。
首先,无铅焊料相对成本较高,这增加了生产成本。
其次,无铅终端的使用寿命相对较短,需要维修和更新的频率更高。
最后,无铅制程在实施过程中还需要员工接受培训和技术支持,以确保焊接工艺的准确性和稳定性。
总之,无铅制程是一种环保、可靠的电子制造技术,对于提高产品品质和保护环境具有重要意义。
虽然无铅制程也面临一些挑战和问题,但通过技术改进和不断创新,我们相信无铅制程将会成为未来电子制造业发展的主流趋势。
谢谢大家!(此为人工智能文章生成,仅供参考。
)无铅制程作为一种环保、可靠的电子制造技术,具有广泛的应用前景和深远的影响。