纳米无铅焊料的研究进展_杨明

无铅焊料研究报告综述无铅焊料是一种替代传统有害铅族元素的焊接材料。

由于铅的毒性和环境污染问题，无铅焊料的研究和应用已经成为焊接领域的一个热门话题。

本综述将对无铅焊料的研究现状进行概述，并讨论其应用前景。

一、研究背景无铅焊料的研究起源于对铅的环境和健康问题的关注。

传统的铅焊料在焊接过程中会释放出有害物质，对人体健康和环境造成潜在风险。

随着环境保护意识的提高，研究人员开始寻找无铅的替代品，以减少对环境和人体的伤害。

二、无铅焊料类型目前，无铅焊料的研究主要集中在两个方面：无铅钎料和无铅焊丝。

无铅钎料是一种用于电子元器件和微电子封装的焊接材料，其主要成分是镍，银和锡等无铅合金。

无铅焊丝则适用于半导体和电子组件的焊接，广泛用于电子设备制造和汽车行业。

三、无铅焊料的特点与传统的铅焊料相比，无铅焊料具有以下几个显著的特点：1.环保：无铅焊料不会释放有害的铅元素，对环境和人体健康无毒害性，符合环保要求。

2.可靠性：无铅焊料能满足组件焊接的可靠性要求，其焊缝强度和抗热冲击性能优于传统铅焊料。

3.经济性：由于铅焊料的成本逐渐增加，无铅焊料因其可再生性而具有更低的成本。

四、无铅焊料的研究进展在无铅焊料的研究中，研究人员主要关注材料的性能和工艺优化。

针对无铅钎料，目前的研究主要集中在改善焊缝强度和抗热冲击性能，提高焊接质量。

而对于无铅焊丝，研究人员主要致力于提高其润湿性和可焊性，以满足高要求的焊接工艺。

五、无铅焊料的应用前景随着环保意识的提高和环境保护法规的加强，无铅焊料将逐渐取代传统铅焊料成为焊接领域的主流材料。

虽然无铅焊料在性能和工艺上仍存在一些挑战，但其广泛应用的前景是十分乐观的。

尤其是在电子设备制造、汽车行业和航空航天等高端领域，无铅焊料将成为必备的焊接材料。

六、总结无铅焊料的研究和应用是一个具有重要意义的课题。

其环保性和可靠性使得无铅焊料成为未来焊接材料的重要发展方向。

然而，目前研究仍面临一些挑战，如材料性能和工艺优化等。

无铅焊锡丝用助焊剂的研究及发展趋势摘要：随着现代化社会发展，人们环保意识增强，对含铅、含汞等电子产品谈之色变，因此也进一步推动了无铅电子产品的大力研发和推广。

手工焊接在电子产品焊接中发挥不可替代的重要作用，而无铅焊锡丝用助焊剂的研发势在必行。

需要对各种类型的无铅焊锡丝用助焊剂进行科学性分析与研究，明确其应用要点，推动研究力度，为行业发展提供动力支持。

本文主要对无铅焊锡丝用助焊剂的研究现状以及未来发展趋势进行综合性分析。

关键词：无铅焊锡丝助焊剂研究发展趋势现代化经济发展背景下，人们的环保意识增强，加强对对自身身体健康的关注力度。

而铅这类物质对人体健康破坏性较大，而且还容易引起环境污染。

因此，越来越多的国家禁止使用含铅产品。

这种国际背景下，无铅焊料被逐渐被研发出来，并得到广泛应用。

无铅化的发展对电子行业带来了极大的技术挑战，只有秉持绿色设计和制造的理念，加大无铅焊料的研发力度，才能为其全面推广与应用奠定良好的基础。

[1]随着现代化科学技术的发展，再流焊接与波峰焊接技术日渐盛行，优势明显。

但是手工焊接仍然是一种不可或缺的重要技术方式，尤其是在复杂组装工艺中是穿孔组建作业中需要应用到，同时在对家电、仪表仪器等进行焊接、补焊时往往需要应用到焊锡丝。

基于此，需要对无铅焊锡丝用助焊剂进行持续性研究。

一、助焊剂作用、特性、分类我国在2007年初颁布相关法律文件，不再准许使用含有铅、汞、镉等有毒有害物质的电子产品。

现阶段我国逐渐向无铅时代进行过渡。

结合当前的研发成果来看，无铅焊丝用助焊剂包含很多类型，而且可以结合分类指标的不同，对其进行如下分类：按照松香角度，氛围松香型、低松香型、无松香型；从而卤素含量包含低卤素和无卤素；从焊后清洗角度包含清洗型和免清洗型。

[2]（一）作用在电子产品组装技术应用中，势必要应用中助焊剂，在具体应用中，主要发挥其物理、化学特性，达到钎焊目的，形成保障和焊点质量。

随着在现代化科学技术发展支持下，气氛焊接、真空焊接方式被研发和应用，但是成本较高，可操作性较低，而且应用稳定性不足，因此，现阶段在电子产品封装行业中，仍然使用助焊剂作为主要方式。

无铅焊料Sn_3Ag_xSb系微观组织及焊接性研究2011年6月金属铸锻焊技术Casting·Forging·WeldingSn-Pb焊料成本低廉,在一般服役环境下有较高的可靠性,且具有适宜的熔化温度和较高的强韧性,并且导电、导热性能也能满足要求,非常适合在电子行业中广泛应用[1]。

但是,由于Pb对生物和环境的危害性,Sn-Pb焊料带来的不良影响引起了全球范围内的高度重视,无铅化已成为钎料发展的必然趋势。

目前无铅焊料通常分为二元合金和多元合金[1-4],其中Sn-Ag系合金被认为是最希望替代Sn-Pb 的无铅焊料。

与传统的Sn-Pb钎料相比,无论是Sn-Ag系、Sn-Cu系,还是Sn-Zn系无铅焊料,都普遍存在润湿性差和熔点偏高的弱点,影响了焊接接头的性能。

本文在Sn-3Ag合金的基础上,加入一定量的Sb,探究其对无铅焊料微观组织、润湿性和焊接性的影响,以期为新型无铅焊料的研发提供一些理论支持。

1实验部分焊料试样制备：实验选择Sn-3Ag作为基体,配以不同质量分数的Sb,选取3种合金成分作为无铅焊料的试样,即Sn-3Ag-x Sb(x=2,5,7)。

原料纯度为Sn99.9%、Ag99.9%、Sb99.9%,按比例配好后放入石英坩埚中。

焊料的熔炼在SX2-5-12箱式电阻炉中进行,采用KCl+LiCl混合熔盐作覆盖剂以防止氧化和烧损。

熔炼过程中机械振荡坩埚2~3次使合金混合均匀。

熔炼结束后将坩埚取出冷却。

将熔炼所得试样,经过打磨、抛光、腐蚀,在4XB-TV显微镜下观察微观组织。

润湿性试验按GB/T11364-2008标准进行。

基板采用80mm×60mm×2mm的紫铜板,经用600#砂纸打磨,并用1%HCl水溶液、3%NaOH水溶液和酒精溶液依次浸泡15s后吹干。

用电子天秤称取(0.2±0.0002)g焊料,将准备好的焊料均匀地排布在紫铜板上,使用焊锡膏作助焊剂,并置于280℃恒温SX2-5-12箱式电阻炉中,待焊料熔化后保温60s,取出空冷。

无铅电子封装材料的研究与开发一、背景介绍随着环保意识的深入，人们对于环境污染的关注越来越高，也越来越重视绿色制造和生产。

在电子制造行业中，电子封装材料是一个重要的研究领域。

一些电子封装材料中常含有铅等有毒物质，对环境和人类健康造成危害，因此无铅电子封装材料的研究与开发已经成为了许多研究人员的热点。

二、无铅电子封装材料的定义无铅电子封装材料可以在电子制造行业中替代传统的含铅电子封装材料，以减少对环境造成的污染。

无铅电子封装材料主要采用无铅焊料、无铅高温塑料等材料，在产品生产线上可以与原有的生产流程相兼容，不会对原有的生产流程造成太大的影响。

三、无铅电子封装材料的开发1、无铅焊料的开发在无铅电子封装材料中，无铅焊料是一个重要的材料，因为焊料对整个电路的稳定性有着至关重要的作用。

传统的含铅焊料虽然可以确保焊接的稳定性，但含有有毒物质，对环境污染和人类健康造成危害。

因此，无铅焊料的开发成为了无铅电子封装材料研究的重点之一。

在无铅焊料的开发过程中，需要研究无铅焊料的焊接性、稳定性、可靠性和耐热性等方面的性能。

同时，还需要考虑无铅焊料在焊接过程中的氧化和金属结构变化等问题，以确保焊接后的产品的稳定性和可靠性。

2、无铅高温塑料的开发在无铅电子封装材料的研究中，无铅高温塑料也是一个重要的材料。

传统的含铅高温塑料在生产过程中不仅需要使用含有有毒物质的材料，而且还存在着环保和稳定性方面的问题。

因此，研究无铅高温塑料的材质和相应的加工工艺成为了一个研究重点。

在无铅高温塑料的开发过程中，需要考虑材料的可加工性、耐热性和稳定性等方面的性能。

同时，还需要研究无铅高温塑料在加工过程中的流变行为和热稳定性等问题，以确保产品的质量和稳定性。

3、无铅电子封装材料的应用通过对无铅电子封装材料进行研究和开发，可以将其应用到电子制造行业的不同领域中。

无铅电子封装材料可以在电子产品的生产线上替代传统含铅电子封装材料，以减少对环境的污染和对人类健康的危害。

微电子封装中无铅焊料的损伤模型和失效机理研究的开题报告一、研究背景及意义随着环保意识的增强和国际环保法规的推行，无铅焊料在微电子封装中得到了广泛应用。

然而，无铅焊料在封装过程中可能会受到损伤，导致元器件的失效，从而影响封装品质和可靠性。

因此，无铅焊料的损伤模型和失效机理的研究对于提高封装品质和可靠性具有重要意义。

二、研究内容和目标本研究旨在探究无铅焊料在封装过程中可能受到的损伤，并建立相应的损伤模型。

具体来说，本研究将从以下几个方面展开：1、研究无铅焊料在封装过程中的热应力和力学应力变化情况，分析其可能对焊料造成的损伤和影响。

2、分析无铅焊料的材料特性及其在焊接过程中可能遭受的应力和应变，推导出焊料的损伤模型。

3、通过实验验证所建立的损伤模型，考察无铅焊料的失效机理。

4、基于所得到的研究结果，探讨如何减少无铅焊料的损伤和提升封装品质和可靠性。

三、研究方法和技术路线本研究将采用理论分析和实验相结合的方法，具体步骤如下：1、理论分析。

通过文献研究和实验数据分析，探讨无铅焊料在封装过程中可能受到的损伤，建立损伤模型。

2、实验设计。

在所建立的损伤模型的基础上，设计实验方案，采用样品制备、热循环试验等方法进行实验验证，考察无铅焊料的失效机理。

3、数据处理和结果分析。

通过对实验数据的处理和结果分析，进一步验证损伤模型的可靠性和实用性，探讨无铅焊料的失效机理。

四、项目进度计划本项目计划分为以下几个阶段：1、文献调研和初步研究（1~2个月）2、实验设计和方案制定（3个月）3、样品制备和实验验证（6个月）4、数据处理和结果分析（2个月）5、编写论文和总结（2个月）五、预期成果及贡献本项目的预期成果包括：1、建立无铅焊料在封装过程中的损伤模型，为提高无铅焊料的封装品质和可靠性提供理论依据。

2、探索无铅焊料的失效机理，为研究微电子封装的可靠性提供借鉴和参考。

3、提出相应的技术措施和方法，以减少无铅焊料的损伤，提高封装品质和可靠性。

无铅焊料的研究进展姓名：***学号：************学院: 材料科学与工程专业：金属材料科学与工程摘要随着电子工业的飞速发展和人们环保意识的提高，电子封装行业对无铅焊料提出了更高的要求，本文综述了无铅焊料的研究现状，存在的问题，并重点阐述稀土元素对无铅焊料性能的影响。

关键词：无铅焊料，电子封装，稀土ABSTRACTWith the rapid development of electronic industry and the improvement of environmental awareness, electronic packaging industry, puts forward higher requirements on lead-free solder, lead-free solder was reviewed in this paper the research status, existing problems, and focus on the effect of rare earth elements on the properties of lead-free solder.Key words: Lead-free solder, electronic packaging, rare earth1 前言长期以来，铅锡焊料由于具有较低的熔点、良好的性价比以及已获得性，成为低温含量中最主要的焊料系列。

但是由于所含铅的比例较高，给环境带来了严重的污染，近年来随着人们环保意思的增强和对健康的关注，铅的污染越来越受到人们的重视。

欧盟RoHS及WEEE法令的颁布，严格要求在电子信息产品中不得含有铅等有毒元素。

严格的禁铅条例使电子封装产业对无铅含量提出了更高的要求，已经成熟的锡铅焊料必须被性能相近或更高的无铅焊料所替代。

世界各国都在对无铅焊料进行了大量的研究，无铅焊接技术也得到了较大的发展，但仍存在着许多问题。

Sn-Ag-Cu无铅焊料专利技术综述
张素敏
【期刊名称】《技术与市场》
【年(卷),期】2017(24)7
【摘要】针对CNABS和DWPI数据库对Sn-Ag-Cu无铅焊料进行检索、分析,对国内外Sn-Ag-Cu无铅焊料的专利信息进行检索并进行分析.
【总页数】1页(P304)
【作者】张素敏
【作者单位】国家知识产权局专利局专利审查协作湖北中心,湖北武汉430070【正文语种】中文
【相关文献】
1.合金元素 Ag 含量对 Sn-Ag-Cu无铅焊料焊接性能的影响 [J], 高瑞军;张宇航;康宇;韩振峰;孙福林;钟茂山
2.Sn-Ag-Cu无铅焊料性能研究 [J], 徐建丽
3.浅谈Sn-Ag-Cu无铅焊料的可靠性 [J], 侯瑞田
4.浅谈Sn-Ag-Cu无铅焊料的可靠性 [J], 侯瑞田
5.Sn-Ag-Cu系无铅焊料性能研究进展 [J], 张莎莎;张亦杰;马乃恒;王浩伟
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摘要| Sn-Zn无铅焊料由于熔点接近Sn-Pb、价格低廉、无毒性、力学性能优良等特点，倍受人们的关注。

然而由于Zn的表面活性高，在钎焊过程中焊料容易氧化，导致了润湿性能下降。

本文综述合金元素对Sn-Zn无铅焊料氧化性能、润湿性的影响。

并对Sn-Zn焊料今后的研究方向进行了简要分析。

关键词| 无铅焊料；表面活性；抗氧化性；润湿性一、引言锡铅焊料是电子组装焊接中的主要焊接材料，以其优质的性能和低廉的成本，一直被人们所重视。

但众所周知，Pb及它的化合物是有毒物质，人类长期接触会给生活环境和安全带来较大的危害。

2006年7月1日欧盟全面实施RoHs指令，即《禁止在电子电气产品中使用某些有毒有害物质的法规》。

我国也在2007年3月1日实施《电子信息产品污染控制管理办法》，电子制造无铅化已成为不可逆转的潮流。

实现电子制造的全面无铅化，以减少环境污染，提升绿色制造竞争能力，以适应国内外市场对绿色电子产品的需求，是电子制造业今后势在必行的举措。

迫于环境和立法的压力，世界上许多国家都纷纷开始新型无铅焊料的研究和开发。

无铅钎料研究的关键技术是新合金系的各项性能如熔点、熔化温度范围、润湿性、力学性能（强度、韧性、抗蠕变性）、物理化学性能（导电性、抗氧化性、抗腐蚀性能）等应与传统的Sn-Pb 钎料相近，而且成本不能过高。

近10年来，国内外已经研究开发出多种无铅钎料合金，其成果主要集中在3个温度段上。

主要包括：高温的Sn-Ag、Sn-Cu、Sn-Sb三个合金系，其熔点在200℃以上，明显的高于传统的Sn-Pb共晶焊料的熔点。

中温的Sn-Zn 系，熔点在180℃～200℃之内，其熔点十分接近传统的Sn-Pb焊料，这是该合金系成为替代传统焊料的最大优势。

熔点在180℃以下的Sn-Bi、Sn-In系属于低温系焊料[注1]。

目前的研究主要是通过向其中添加微量合金元素如：Bi、Cu、RE、Al、In、Cr、Ga、P、S等来改善无铅焊料的熔点和物理机械性能等，开发出价格低廉、无毒性、性能可与Sn-Pb相媲美的新型无铅焊料。

无铅焊料研究报告一、引言随着环境保护意识的提高，无铅焊料逐渐成为电子行业的主流选择。

与传统的含铅焊料相比，无铅焊料的优点在于环保、健康和性能优越。

本报告将对无铅焊料进行研究并进行详细分析。

二、无铅焊料的定义无铅焊料是一种不含铅成分的焊料，可以用于电子组装和其他焊接应用中。

它通常包含其他金属合金，如锡、银、铜等，以及一些添加剂来提高焊接性能和可靠性。

三、无铅焊料的环境优点1.减少有害物质释放：传统的含铅焊料在焊接过程中会释放大量有害的铅蒸汽和焊接烟尘，对工人和环境造成危害。

无铅焊料可以减少有害物质的释放，降低环境污染。

2.节约资源：传统的含铅焊料需要大量的铅资源，而铅是一种有限资源。

无铅焊料可以减少对铅的需求，节约资源成本。

四、无铅焊料的健康优点1.降低铅中毒风险：含铅焊料在长期使用过程中，工人可能会受到铅中毒的风险。

铅中毒对健康造成严重影响，甚至可能导致中枢神经系统的损伤。

使用无铅焊料可以有效降低铅中毒风险，保护工人的健康。

2.提高室内空气质量：传统的含铅焊料在焊接过程中会释放有害的铅蒸汽和烟尘，影响室内空气质量。

使用无铅焊料可以改善室内空气质量，保证工作环境的舒适和健康。

五、无铅焊料的性能优点1.良好的焊接性能：无铅焊料在焊接过程中具有良好的可湿润性和流动性，使焊接表面更均匀，提高焊接质量和可靠性。

2.减少焊接温度：无铅焊料可以在较低的焊接温度下完成焊接，减少热量对基板和元器件的影响，避免焊接变形和损坏。

六、无铅焊料的应用领域无铅焊料广泛应用于电子行业的各个领域，包括电子组装、电子焊接、电子维修等。

在现代电子产品中，大多数电子设备都选择使用无铅焊料。

七、无铅焊料的研究进展1.新型合金研发：研究人员正在不断开发新型无铅焊料合金，以改善焊接性能和可靠性。

2.焊接工艺优化：研究人员还在研究如何优化无铅焊料的焊接工艺，使其更适合不同类型的焊接需求。

八、结论无铅焊料作为一种环保、健康和性能优越的焊料，在电子行业中得到广泛应用。

无铅焊料研发及应用 2004-2-20焊料从发明到使用，已有几千年的历史。

Sn／Pb焊料以其优异的性能和低廉的成本，一直得到人们的重用，现已成为电子组装焊接中的主要焊接材料。

但是，铅及其化合物属于有毒物质，长期使用会给人类生活环境和安全带来较大的危害。

从保护地球村环境和人类的安全出发，限制使用甚至禁止使用有铅焊料的呼声越来越强烈，这种具有悠久应用历史的Sn／Pb焊料，将逐渐被新的绿色焊料所替代，在进入二十一世纪时，这将成为可能。

人体通过呼吸，进食，皮肤吸收等都有可能吸收铅或其化合物，铅被人体器官摄取后，将抑制蛋白质的正常合成功能，危害人体中枢神经，造成精神混乱、呆滞、生殖功能障碍、贫血、高血压等慢性疾病。

铅对儿童的危害更大，会影响智商和正常发育。

电子工业中大量使用的Sn／Pb合金焊料是造成污染的重要来源之一，在制造和使用Sn／Pb焊料的过程中，由于熔化温度较高，有大量的铅蒸气逸出，将直接严重影响操作人员的身体健康。

波峰焊设备在工作中产生的大量的富铅焊料废渣，对人类生态环境污染极大。

近年来有关地下水中铅的污染更引起人们的关注，除了废弃的蓄电池大量含铅外，丢弃的各种电子产品PCB上所含的铅也不容忽视。

以美国为例，每年随电子产品丢弃的PCB约一亿块，按每块含Sn／Pb焊料10克，其中铅含量为40％计算，每年随PCB丢弃的铅量即为400吨。

当下雨时这些铅变成溶于水的盐类，逐渐溶解污染水，特别是在遇酸雨时，雨中所含的硝酸和盐酸，更促使铅的溶解。

对于饮用地下水的人们，随着时间的延长，铅在人体内的积累，就会引起铅中毒。

二十世纪九十年代初，由美国国会提出了关于铅的限制法案，并由工作小组着手进行无铅焊料的研究开发活动。

目前，美国已在汽车、汽油、罐头、自来水管等生产和应用中禁止使用铅和含铅焊料。

但该法案对电子工业产生的效能并不大，在电子产品中禁止使用含铅焊料进展缓慢。

欧洲和日本等发达国家对焊料中限制铅的使用也很关注。

自适应无铅焊料的开发与研究
韦晨;刘永长;韩雅静;沈骏
【期刊名称】《材料导报》
【年(卷),期】2006(020)003
【摘要】可靠性是电子工业发展所面临的最大难题.随着对无铅焊料的深入研究,消除金属间化合物对焊点机械性能的不利影响,及解决由于印刷电路板与电子材料间的热膨胀系数不同所产生的、在热循环过程中出现的热疲劳现象,都是提高可靠性的途径.提出了开发自适应无铅焊料解决上述问题,阐述了制备自适应无铅焊料的可行性,并展望了此种焊料的良好应用前景.
【总页数】4页(P119-121,131)
【作者】韦晨;刘永长;韩雅静;沈骏
【作者单位】天津大学材料科学与工程学院金属材料系,天津,300072;天津大学材料科学与工程学院金属材料系,天津,300072;天津大学材料科学与工程学院金属材料系,天津,300072;天津大学材料科学与工程学院金属材料系,天津,300072
【正文语种】中文
【中图分类】TB3
【相关文献】
1.基于自适应共振解调技术的虚拟仪器开发与研究 [J], 刘强
2.Ce含量对SnAg0.1Cu0.7无铅焊料合金性能的影响 [J], 赵玲彦;滕媛;陈希;陈东东;卢红波;严继康;白海龙
3.引线陶瓷电容器高温无铅焊料焊接工艺验证 [J], 郑婉真
4.不同腐蚀介质中Sn基无铅焊料耐蚀性研究进展 [J], 张青环;李玲妹;黄惠珍
5.不同金属黏附层对无铅焊料SAC305剪切强度的影响 [J], 周圣淏;任毅;王欣宇;刘锐;鞠家欣;李昊晨;张静
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