无铅焊锡制程及其特性

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。

无铅锡条的性能特点及注意事项
无铅锡条采用高标准工艺流程生产，能有效地加入抗氧化性能，使用过程中锡渣少，同时由于产品本身不含危害物质，对环境无污染等,无铅焊锡条是Sn(锡)、Cu(铜)的共晶合金,共晶温度为227℃,比传统的Sn/Pb钎料高出34℃。

无铅焊锡条主要具有以下性能：强度高，具有良好的力学性能和焊点可靠性对杂质的敏感性低，性能稳定符合欧盟指令要求适合各种焊接工艺，能广泛应用于各种铜管、铜元器件的焊接。

无铅锡条使用注意事项：
1、锡条熔点：锡条的熔点与作业温度相关，这是由合金成分本身所决定的。

如：常用的锡铜合金的熔点为227度，作业温度一般在270-300之间，而3.0银无铅锡条的熔点为217度，作业温度一般在260-280之间。

2、焊锡炉：一定要使用无铅环保焊锡炉，不能与有铅炉混用。

3、无铅助焊剂：无铅锡条要配合无铅助焊剂同时使用。

无铅助焊剂要求要能耐得住高温条件，活性要好，要免清洗型的无铅助焊剂。

4、液面高度：焊锡炉熔锡后要保持一定液面的高度，锡槽里面不能太少锡，必要时需往锡槽加入无铅锡条。

03
无铅焊料的工艺流程
焊前准备
清洁
01
确保焊料和焊接表面的清洁，去除油渍、氧化层和其他杂质，
以提高焊接质量。
预热
02
对焊接表面进行预热，以降低焊料的凝固点和提高焊接速度。
选择焊料
03
根据具体应用需求选择合适的无铅焊料，确保其具有良好的流
动性和润湿性。
焊接过程
熔融焊料
将焊料加热至熔融状态，使其具有良好的流动性。
04
无铅焊料的发展趋势和 挑战
技术发展趋势
高可靠性
无铅焊料需要具备更高的可靠性和耐久性，以满足电子产品不断升 级的性能要求。
高导热性
随着电子设备高功率化的发展，无铅焊料需要具备更高的导热性能， 以降低热阻和散热不良的风险。
小型化
随着电子设备小型化的发展，无铅焊料需要具备更小的体积和更精细 的微结构，以满足焊接细小部件的需求。
机械特性
硬度与强度
无铅焊料的硬度与强度较高，能 够提供更好的机械保护和支撑作
用。
疲劳性能
无铅焊料的疲劳性能优于传统锡铅 焊料，能够更好地承受循环载荷和 振动。
延展性与韧性
无铅焊料的延展性和韧性较好，能 够更好地吸收和分散应力，减少焊 接点的断裂风险。
02
无铅焊料的应用领域
电子工业
电子元件连接
波峰焊接
无铅焊料及相应工艺
contents
目录
• 无铅焊料的特性 • 无铅焊料的应用领域 • 无铅焊料的工艺流程 • 无铅焊料的发展趋势和挑战
01
无铅焊料的特性
物理特性
01
02
03
熔点范围
无铅焊料的熔点范围通常 比传统锡铅焊料高，一般 在200-300℃之间。

根据焊接的地方使用不同的焊锡线合金组成sn60sn50sn45pbfree合金snagcu等含助焊剂的焊锡线的构成助焊剂焊锡合金注意snpb系pbfree系助焊剂的作用去除氧化膜去除金属表面的氧化膜使焊锡延展开防止再氧化盖住除去氧化膜的地方进行加热防止再氧降低表面張力降低焊锡表面張力让焊锡延展形及焊锡的表面使焊锡的表面顺利地形成防止连焊等情况flux氧化膜焊锡扩散和溶解合金层的形成合金的扩散和溶解形成合金层良好的合金层危险的状态金属间化合物增长由于吃铜现象的发生使线变细加热过度薄且均匀的合金层扩散溶解snpbcu合金层10温度调节器根据作业内容不同设定不同温度作业前必须确认温度
确认焊锡的种类。（根据焊接的地方，使用不同的焊锡线）
5
6
含助焊剂的焊锡线的构成
注意 Sn-Pb系 PbFree系
焊锡合金
助焊剂
7
助焊剂的作用
氧化膜
FLUX
焊锡
去除氧化膜 防止再氧化 降低表面張力
形及焊锡的 表面
去除金属表面
的氧化膜使焊 锡延展开
盖住除去氧化 膜的地方进行 加热防止再氧 化
降低焊锡表面張 力，让焊锡延展
的烙铁头
烙铁头
1/2~1/3以下的寿命 （两者用机器人实验，机器测的温度都
为420度)
36
PbFree 注意事項
烙铁头的劣化
烙铁头有孔。
锡侵蚀烙铁头前端
烙铁头变黑，焊锡焊不上。
烙铁头被氧化变黑
37
完成作业时
①使用完后烙铁头被污染
烙铁头的收起方式
④将焊锡镀层部分用焊锡包住
②用海绵清洁
③新的焊锡重新供给烙铁 头
Ｇｏｏｄ
ＮＧ
２０ｃｍ以上
危险的姿势

无铅零件生产商 – 取自 IPC 网页 无铅零件生产 零件生
• • • • • • • • • • • • • • • AMD Analog Devices Fujitsu Hitachi Infineon Intel IZM Infopool Murata National Semiconductor Panasonic Philips Sony Semiconductor Products ST Microelectronics Texas Instruments Tyco Electronics
为什么无铅成本较高？ 么无铅成本较高？ 成本较高
• 金属价格提高 金属价格提高
– 原來的 37% 铅被锡或其他更贵的金属代替
• 密度
– 无铅焊接材料的密度较低 (約少 20%)，生产成本较高
• 生产成本
– 能源费用提高，由於较高溶点。当进行焊接时，所需温度也提 高了
• 专利费用
– 大多数无铅焊接材料都需付约 4%-8% 专利费用
合金 Sn/Pb SAC 305 SAC 405 SA 2515 SnCu SnAg Sn 63 / Pb 37 Sn / 3.0 Ag / 0.5 Cu Sn / 4.0Ag / 0.5 Cu Sn/ 2.5 Ag / 1.0 Bi / 0.5 Cu 99.3 Sn / 0.7 Cu 96.5 Sn / 3.5 Ag 推荐焊锡焊接温度 Deg ℃ /Deg ℉ 232-271℃ / 450-520℉ 271-276℃ / 520-530℉ 271-276℃ / 520-530℉ 271-276℃ / 520-530℉ 265-276℃ / 510-530℉ 260-276℃ / 500-530℉
• 偷锡焊盘可以是另加的焊盘或较大焊盘 用於吸取过多的锡

（a）无铅工艺技术并不是高不可攀的技术 因为基本原理、工艺方法与有铅技术是相同的 。
（b）但由于无铅的焊接材料、元器件、PCB都发生了变化， 因此工艺参数必须随之改变。主要变化是温度高、工艺 窗口小、润湿性差、工艺难度大，容易产生可靠性问题， 因此要求比有铅时更加重视理论学习、工艺技术研究、 工艺实践，尤其要掌握关键技术：印、焊。
Sn-Cu焊料中Cu比例0.75wt%为共晶点，此时的
Lift-off（焊点剥离）的几率最小，离开0.75wt%
越远越容易发生。
⑨ 无铅波峰焊中的Pb是有害的质，经常监测焊料中Pb的 比例，要控制焊点中Pb含量＜0.05%。
⑩插装孔内上锡可能达不到75%（传统Sn/Pb 75%），减 慢速度和充N2 可以改善。
无铅波峰焊焊点
插装孔中焊料填充不充分
热撕裂或收缩孔
无铅焊接常见缺陷
• 无铅焊点润湿性差——要说服客户理解。 气孔多 外观粗糙 润湿角大 没有半月形
无铅焊点评判标准
• IPC-A-610D （后面专门介绍）
Lead Free Inspection
Leaded Solder Paste Smooth & Shiny Surface
求；但是对于复杂产品，可能需要260℃才能焊好。因
此FR-4基材PCB就不能满足要求了。
• 在实际回流焊中，如果最小峰值温度为235℃，最大峰 值温度取决于板面的温差△t，它取决于板的尺寸、厚 度、层数、元件布局、Cu的分布以及元件尺寸和热容 量。拥有大而复杂元件（如CBGA、CCGA等）的大、 厚印制板，典型△t高达20~25℃。
特别注意：（由于浸析现象）
• 采用Sn3Ag0.5Cu焊料进行波峰焊时对PCB的Cu布线有 腐蚀作用，将Cu比例从0.5%提高到0.7%，使焊料中Cu 处于饱和状态，可以减轻或避免对Cu布线的腐蚀。

电子产业对无铅焊锡的需求量较大，主要是因为无铅焊锡具 有优良的物理和化学性能，如熔点低、流动性好、机械强度 高、耐腐蚀性强等，能够满足电子产品的微型化、高密度和 可靠性要求。
汽车产业
汽车产业也是无铅焊锡的重要应用领域之一，主要涉及汽 车零部件的制造和组装，如发动机控制模块、传感器、执 行器等。无铅焊锡在汽车产业中的应用有助于提高汽车的 安全性和可靠性。
汽车产业对无铅焊锡的要求较高，需要具备优良的耐热性 、耐腐蚀性和机械性能，以确保在复杂和严苛的汽车环境 中能够保持稳定的连接性能。
五金制造
五金制造是无铅焊锡应用的另一个重 要领域，涉及建筑、家具、工具等多 个行业。无铅焊锡在五金制造中主要 用于连接金属部件，如门窗、家具的 组装和固定等。
五金制造对无铅焊锡的要求相对较低， 但也需要具备良好的焊接性能和耐腐 蚀性，以确保连接的稳定性和长期使 用。
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THANKS
着重要影响。
表面处理
表面处理是对焊锡片进行清洁、涂层 、镀层等处理，以提高其焊接性能和 防氧化性能的过程。
表面处理是无铅焊锡制程中的最后一 道工序，其质量直接关系到焊锡片在 实际应用中的焊接效果。
03 无铅焊锡的应用领域
电子产业
电子产业是应用无铅焊锡的主要领域之一，包括消费电子产 品、通讯设备、计算机硬件和各种电子元器件等。无铅焊锡 在电子产业中广泛应用于电路板焊接、连接器制造和表面贴 装技术等领域。
无铅焊锡制程简介
目录
CONTENTS
• 无铅焊锡的定义与特性 • 无铅焊锡制程 • 无铅焊锡的应用领域 • 无铅焊锡的市场趋势与挑战 • 无铅焊锡的未来展望
01 无铅焊锡的定义与特性
无铅焊锡的定义
01
无铅焊锡是指不含有铅等有毒物 质的焊锡合金，主要用于电子组 装和焊接工艺中。

确认。
6.修理作用
❖ 因为无铅焊比有铅焊的烙铁温度高,所以注意不要损 坏部品,烙铁头压部品时小心且不要多次修理
❖ 修理时的注意点： ❖ 修理时,必须使接合部的焊锡全部溶化. ❖ 修理的地方及周围不能飞测焊锡 ❖ 修理后的接合部焊锡量及弯角形状要确认. ❖ 确认修理周围的部品有无品质影响 ❖ 修理后目视很难确认,最好用放大镱及显微镜看.
❖ ②.降低表面张力,使流动性更好. ❖ ③.防止再氧化,FLUX把金属表面覆盖了一层就不会
再氧化.
3-2FLUX成分
❖ FLUX主要成分是松脂,在锡线中心有FLUX,一般在 75摄氏度至160摄氏度象水一样液态.
❖ 3-3 FLUX的条件 ❖ FLUX的融点比焊锡的低,比焊锡流动性大.
7 清洁度
❖ ⑤.根据部品大小选择的锡线,焊接是把锡线送到接合部, 每次少量多次加锡.
❖ ⑥.当部品较大或流动性不好时,就可轻轻移动烙铁头使 焊锡流动需要的地方但是不要使引脚受到外力.
❖ ⑦.接合部的锡量加够后就要停止供锡 ❖ ⑧.上锡适量后就要快速移开,否则就会有毛一刺. ❖ ⑨.3-8步应在3秒内完成 ❖ ⑩.焊锡完后,先自检一下,如需修理,需确认焊锡是否全
部溶掉再加锡否则就要把焊锡除去后再重新加锡
❖ ⑾.如需除去FLUX要用溶剂洗干净.
4-2焊锡的注意点
❖ 上锡时,是给接合部加锡不是烙铁,或是给烙铁 和金属层的中间位置送锡.
❖ 焊锡在金属面流动,要使铜箔和部品电板部都覆 盖后才能撤离
❖ 在焊锡还没完全凝固时,不要移动焊接部位 ❖ 不要把FLUX侵入到连接器内,不要飞溅 ❖ 不要把有铅和无铅的焊锡混在一起,这样接合部
❖
人生得意须尽欢，莫使金樽空对月。0 0:49:09 00:49:0 900:49 1/4/202 1 12:49:09 AM

无铅焊锡与有铅焊锡工艺特点
无铅焊锡与传统有铅焊锡的区别主要是无铅焊锡内不含铅。

常用的无铅焊锡成份：
1）Sn-Ag (锡+银, 96-98%锡)
2）Sn-Cu (锡+铜, 96%锡)
3）Sn-Ag-Cu (锡+银+铜, 93-96%锡)
4）Sn-Ag-Bi (锡+银+铋, 90.5-94%锡)
5）Sn-Ag-Bi-Cu (锡+银+铋+铜, 90-94%锡)
由于无铅焊锡与传统焊锡成分不同，使得无铅焊锡的溶点比传统焊锡高。

常用的传统焊锡分为(63%锡+37%铅)和(60%锡+40%铅)两种，其中63/37有铅焊锡溶点为183℃，凝固点同样为183℃，此焊锡从液态冷却到固态(或相反)的温度点相同，不会出现胶态。

而60/40有铅焊锡溶点为191℃，凝固点为183℃，此焊锡从液态冷却到固态(或相反)有8℃的温度范围，在此范围形成胶态。

无铅焊锡溶点范围从217℃到226℃。

因此无铅焊锡需要比原来更高的焊接温度，焊接温度提高使得对焊接工具和
设备以及被焊接器件提出了较高的温度要求。

无铅焊锡丝参数
摘要：
1.无铅焊锡丝的定义和特点
2.无铅焊锡丝的参数及其作用
3.无铅焊锡丝参数的选择与应用
正文：
无铅焊锡丝是一种环保型电子焊接材料，其主要成分是以锡、银、铜为主，不含有铅等重金属元素。

无铅焊锡丝具有熔点低、润湿性好、焊接强度高、可焊性广泛等特点，被广泛应用于电子、通信、家电等行业。

无铅焊锡丝的参数包括：熔点、凝固点、润湿性、焊接强度、线径、锡铅比例等。

这些参数直接影响着焊接过程中的焊接质量、焊接效率以及焊点的可靠性。

熔点和凝固点是无铅焊锡丝的基本参数，它们决定了焊接过程中的温度范围。

熔点低的焊锡丝易于熔化，焊接过程更为便捷，但过低的熔点可能导致焊接强度不足。

凝固点则决定了焊点的硬度和韧性，合适的凝固点可以保证焊点具有良好的机械性能。

润湿性是指焊锡丝在焊接过程中与焊接表面的亲和力。

良好的润湿性有利于焊接过程中锡液的铺展，从而提高焊接质量。

焊接强度和可焊性则是评价无铅焊锡丝性能的重要指标，它们直接关系到焊点的可靠性。

线径和锡铅比例是影响无铅焊锡丝可焊性的重要参数。

线径的选择要根据实际焊接需求进行，过粗或过细的线径都可能影响焊接质量。

锡铅比例则决定
了焊锡丝的熔点和焊接性能，合适的锡铅比例可以保证焊接过程顺利进行。

在选择无铅焊锡丝时，需要根据实际应用场景和焊接要求，综合考虑以上参数，选择合适的无铅焊锡丝。

1. 无铅焊接技术的工艺特点:电子产品制造业实施无铅化制程需面临以下问题；1)焊料的无铅化；2)元器件及PCB板的无铅化; 3)焊接设备的无铅化、焊料的无铅化.到目前为止，全世界已报道的无铅焊料成分有近百种，但真正被行业认可并被普遍采用是Sn-Ag-Cu三元合金，也有采用多元合金，添加In,Bi,Zn等成分。

现阶段国际上是多种无铅合金焊料共存的局面，给电子产品制造业带来成本的增加，出现不同的客户要求不同的焊料及不同的工艺，未来的发展趋势将趋向于统一的合金焊料。

（1）熔点高，比Sn-Pb高约30度；（2）延展性有所下降，但不存在长期劣化问题；（3）焊接时间一般为4秒左右；（4）拉伸强度初期强度和后期强度都比Sn-Pb共晶优越。

（5）耐疲劳性强。

（6）对助焊剂的热稳定性要求更高。

（7）高Sn含量，高温下对Fe有很强的溶解性2. 鉴于无铅焊料的特性决定了新的无铅焊接工艺及设备1）元器件及PCB板的无铅化在无铅焊接工艺流程中，元器件及PCB板镀层的无铅化技术相对要复杂，涉及领域较广，这也是国际环保组织推迟无铅化制程的原因之一，在相当时间内，无铅焊料与Sn-Pb的PCB镀层共存，而带来 "剥离(Lift-Off)"等焊接缺陷,设备厂商不得不从设备上克服这种现象。

另外对PCB板制作工艺的要求也相对提高，PCB板及元器件的材质要求耐热性更好。

2）焊接设备的无铅化(1)波峰焊设备:由于无铅焊料的特殊性，无铅焊接工艺进行要求无铅焊接设备必须解决无铅焊料带来的焊接缺陷及焊料对设备的影响，预热／锡炉温度升高，喷口结构，氧化物，腐蚀性，焊后急冷，助焊剂涂敷，氮气保护等。

Ａ）无铅焊接要求的温度曲线分析：通过上述曲线图和金属材料学知识，我们了解到为了获得可靠、最佳的焊点，温度T2最佳值应大于无铅锡的共晶温度，锡液焊接温度控制在2500C±20度（比有铅锡的温度要求更严），一般有高可靠要求的军用产品，△T＜300C，对于普通民用产品，建议温差可放宽到△T2＜50度（根据日本松下的要求）；预热温度T1比有铅焊要稍高，具体数值根据助焊剂和PCB板工艺等方面来定，但△T1必须控制在50度以内，以确保助焊剂的活化性能的充分发挥和提高焊锡的浸润性；焊接后的冷却从温度T3（250度）降至温度T4（100～150度），建议按7～11度/S的降幅梯度控制；温度曲线在时间上的要求主要是预热时间t1、浸锡时间t2、t3及冷却时间t4，这些时间的具体数值的确定要考虑元器件、PCB板的耐热性及焊锡的具体成份等多方面因素，通常t1在1.5分钟左右，t2+t3在3～5S之间。

无铅焊锡报告范文一、引言无铅焊锡是一种替代有害铅锡合金的环保焊接材料。

随着环保意识的提高和相关法规的实施，无铅焊锡在电子制造业中的应用越来越广泛。

本报告将对无铅焊锡进行综合介绍，并分析其优点和局限性。

二、无铅焊锡的定义和特点无铅焊锡是一种以锡为基本成分，不含铅元素的焊接材料。

其特点如下：1.环保：不含有害的铅元素，能够有效减少对环境的污染。

2.健康：无铅成分不会对人体健康产生负面影响，保护操作人员的身体健康。

3.物理性能：无铅焊锡具备良好的物理性能，如低熔点、良好的可塑性和导热性能等，适用于各种类型的焊接工艺。

三、无铅焊锡的应用领域无铅焊锡广泛应用于电子制造业的各个环节，包括以下方面：1.电子元器件制造：无铅焊锡可以用于电子元器件的表面贴装、通过孔(PTH)连接等工艺。

2.电子产品组装：无铅焊锡可用于电子产品的组装和互连部分。

3.电子维修：无铅焊锡也适用于电子产品的维修和改装过程中的焊接作业。

四、无铅焊锡的优点1.环保：无铅焊锡不含有害的铅元素，对环境的污染较小，符合现代环保要求。

2.健康：无铅焊锡不会对人体健康产生负面影响，降低了操作人员的健康风险。

3.可靠性：无铅焊锡具备良好的焊接性能和持久性能，保证焊接连接的可靠性。

4.成本：虽然无铅焊锡的生产成本较高，但其应用过程中可以减少工艺步骤和减少废品率，从长远来看可以降低成本。

五、无铅焊锡的局限性1.焊接温度：与传统铅锡焊锡相比，无铅焊锡的熔点较高，需要采用更高的焊接温度。

这对一些敏感的电子元器件来说可能会有损害风险。

2.力学性能：由于无铅焊锡的物理性能与传统锡铅焊锡有所不同，焊接连接的力学性能可能存在一定的变化。

3.还原性：无铅焊锡在还原性方面较差，焊接过程中需要采用合适的气氛保护。

4.维修和再制造：由于无铅焊锡的使用要求较高，维修和再制造过程中需要更加专业的技术和设备支持。

六、结论无铅焊锡作为一种环保焊接材料，在电子制造业中的应用前景广阔。

尽管其具有许多优点，如环保、健康和可靠性等，但也存在一些局限性，如焊接温度、力学性能和还原性等。

浅析无铅焊接工艺技术无铅焊接工艺技术是一种环保、高效的焊接技术，对于电子产品的制造具有重要意义。

本文将从无铅焊接的概念、工艺特点、应用领域、发展趋势等方面进行浅析。

一、无铅焊接的概念无铅焊接是指在电子元器件的生产过程中，使用无铅焊料进行焊接，以避免传统的铅焊接过程中可能产生的环境污染和对人体健康的危害。

随着环保意识的增强和相关法律法规的逐步出台，无铅焊接技术成为了电子行业的发展趋势，也是目前国际上推崇的焊接工艺。

二、无铅焊接的工艺特点1. 环保：采用无铅焊料进行焊接，不会对环境造成污染，符合国际环保要求。

2. 安全：无铅焊接避免了传统铅焊接可能对工作者健康造成的危害，是更加安全的焊接工艺。

3. 质量稳定：无铅焊接技术成熟，能够保证焊接质量的稳定，提高产品的可靠性。

4. 成本合理：虽然无铅焊接的成本相对较高，但从长远来看，避免了环境治理和健康保护所需的费用，总体成本是合理的。

三、无铅焊接的应用领域无铅焊接技术广泛应用于电子行业的生产制造中，尤其是对于高要求的电子产品制造。

如手机、平板电脑、电视机、汽车电子、医疗电子等领域，无铅焊接技术都有着重要的应用。

随着无铅焊接技术的不断发展和完善，其应用领域将会更加广泛。

四、无铅焊接的发展趋势随着国际环保标准的不断提高和电子产品的制造技术的不断革新，无铅焊接技术将会迎来更好的发展机遇。

我国已经出台了一系列环保政策和法规，鼓励企业采用无铅焊接技术，这将促进无铅焊接技术在国内的应用和发展。

随着材料科学和焊接技术的不断进步，无铅焊接技术的工艺、设备和材料也将不断升级，为电子产品的生产提供更加可靠和高效的焊接解决方案。

无铅焊接技术是一种环保、高效、安全的焊接工艺，具有广泛的应用前景和发展空间。

在电子产品的制造领域，无铅焊接技术将会成为主流，并且随着技术的不断进步和完善，它将为电子产品的生产提供更加可靠、高质量的焊接解决方案。

加强无铅焊接技术的研究和推广，是当前电子行业需要重视的一项工作。

无铅焊接材料性能焊锡作为所有三个连接级别：芯片(die)、封装(package)和电路板装配的连接材料。

除此之外，锡/铅焊锡普遍用于元件引脚和PCB的表面涂层。

考虑到铅(Pb)的既定角色，焊锡可分类为或者含铅的或者无铅的(lead-free)。

现在，元件和PCB在无铅系统中已经找到可行的替代锡/铅材料的表面涂层。

可是对于连接材料，对实际无铅系统的寻找还在进行中。

这里，将总结一下锡/铅焊锡材料的基础知识，以及焊接点的性能因素，后面有无铅焊锡的一个简要讨论。

焊锡通常描述为液相温度低于400°C(750°F)的可熔合金。

芯片级别(特别是倒装芯片)的锡球的基本合金含有高温、高铅成分，如Sn5/Pb95或Sn10/Pb90。

共晶或近共晶合金，如Sn60/Pb40、Sn62/Pb36/Ag2和Sn63/Pb37，也已经成功使用。

例如，在载体CSP/BGA基板底面的锡球可以是高温、高铅或共晶、近共晶的锡/铅或锡/铅/银材料。

由于传统电路板的材料如FR-4的温度忍耐级别，附着元件和IC封装的板级焊锡只局限于共晶、近共晶的锡/铅或锡/铅/银焊锡。

在有些情况中，使用了锡/银共晶和包含铋(Bi)或铟(In)的低温焊锡化合成分。

焊锡可以各种物理形式应用，包括锡条(bar)、锡锭(ingot)、锡线(wire)、锡粉(powder)、预成型(preform)、锡球(sphere)与柱、锡膏(paste)和熔化状态。

焊锡材料的固有特性可在三个范畴内考虑：物理、冶金和机械。

物理特性对于今天的封装和装配，五个物理特性是特别重要的：11.冶金学相转变(phase-transition)温度具有实际的意义。

液相温度认为等于熔化温度和固相线对软化温度。

对于一个给定的成分，液相与固相之间的范围叫做塑性或粘滞范围。

选作连接材料的焊锡合金必须适应服务(最终使用)温度的最坏条件。

因此，希望合金具有至少高于所希望的服务温度上限两倍的液相线。

随着人类文明的进步，人们的环境意识正逐渐增强。

保护自然环境，减少工业污染，已越来越受到人们的关注。

无铅焊锡关键在“无铅”，出于环保的要求，特别在食品罐头的生产上为防止铅污染，要求更严，不得在材料中含有铅。

无铅焊锡的主要成分是锡，熔点是232℃，与其他金属如银、铋、锌等组成合金体系。

Sn-Ag系无铅焊锡的熔点为221℃，与Sn-Pb体系焊锡的很多情况较接近，多有应用。

在Sn-Ag体系中，适当加入一些铜，除了熔点有所降低外，还提高了焊接可靠性。

作为Sn-Ag系无铅焊锡的最大特征，是耐热疲劳性明显优于Sn-Pb体系焊锡。

使用在要求接合部长期可靠性的机器中最合适。

作为Sn-Pb体系焊锡替代品使用，Sn-Ag系无铅焊锡的主要问题是熔点偏高，另外与Sn-Pb体系焊锡比成本也较高。

Sn-Zn系无铅焊锡的拉伸强度、初期强度、长时间强度变化都比Sn-Pb系焊锡优越，延展性也与Sn-Pb 系焊锡具有相同值，另外，Zn的毒性也弱，成本也低。

若从焊锡合金的机械强度、熔点、成本和毒性等方面考虑，Sn-Zn系无铅焊锡替代Sn-Pb系焊锡很合适。

但Sn-Zn系焊锡也存在不足之处：Zn稳定性不好，易氧化；需选用有效助焊剂。

Sn-Bi系无铅焊锡的特点是熔点低，对于那些耐热性差的电子元器件焊接有利，另外Sn-Bi系无铅焊锡的保存稳定性也好，可使用与Sn-Pb焊锡大体相同的助焊剂在大气中焊接，润湿性没问题。

Sn-Bi系无铅焊锡的不足之处在于随着Bi的加入量增大，使焊锡变得硬、脆、加工性能大幅度下降，焊接可靠性变坏。

因此，必须控制加入量在适当范围内。

到目前为止，满意的替代Sn-Pb系焊锡的无铅焊锡还没有出现，已出现了无铅焊料都存在这样或那样的问题。

无铅焊锡还需继续研究改进，逐步提高性能，以满足电子产品可靠性要求。

但有一点可以肯定，随着研究的进一步深入以及对环保的要求，无铅焊锡必将代替Sn-Pb焊锡。

无铅焊锡及其特性：无铅焊锡化学成份熔点范围说明48Sn/52In 118℃低熔点、昂贵、强度低42Sn/58Bi138℃91Sn/9Zn199℃渣多、潜在腐蚀性93.5Sn/3Sb/2Bi/1.5Cu218℃高强度、很好的温度疲劳特性95.5Sn/3.5Ag/1Zn218-221℃高强度、好的温度疲劳特性99.3Sn/0.7Cu227℃高强度、高熔点95Sn/5Sb232-240℃好的剪切强度和温度疲劳特性65Sn/25Ag/10Sb233℃摩托罗拉专利、高强度97Sn/2Cu/0.8Sb/0.2Ag226-228℃高熔点96.5Sn/3.5Ag221℃高强度、高熔点回答：2007-06-25 20一．常见金属的物理特性及其应用1．金属光泽：（1）金属都具有一定的金属光泽，一般都呈银白色，而少量金属呈现特殊的颜色，如：金（Au）是黄色、铜（Cu）是红色或紫红色、铅（Pb）是灰蓝色、锌（Zn）是青白色等；（2）有些金属处于粉末状态时，就会呈现不同的颜色，如铁（Fe）和银（Ag）在通常情况下呈银白色，但是粉末状的银粉或铁粉都是呈黑色的，这主要是由于颗粒太小，光不容易反射。