无铅焊接技术与无锡焊接技术

无铅焊接工艺技术1．无铅焊接技术的发展趋势在传统的电子产品焊接工艺中，普遍都是使用含铅焊料，以至于大量的铅毒存在于我们日常使用的电子产品中。

由于铅及其化合物属剧毒物质，容易污染地下水及土壤，给人类的生存环境带来严重危害，特别是对儿童的脑发育。

随着电子工业的快速发展，被废弃的电器制品将逐年增多，电子工业中电路板焊接使用的焊料几乎都含有铅。

其污染地下水和土壤，成为环境问题，近年来已引起人们的特别关注，特别是在发达国家。

（1）欧洲议会决议：欧洲电子工业计划在2004年1月全面禁止含铅焊料的使用，在公元2004年欧美将全力导入无铅锡膏的制程。

（2）日本ＮＥＣ、SONY、松下、富士通、东芝等大型电子厂家在公元2000年已开始导入无铅锡膏的制程。

（3）在中国，由于很多电子厂家是做欧美及日本的OEM订单，越来越多地被他们的客户要求使用无铅焊料。

（4）同时更多的公司在申请ISO14000认证时，都被要求使用对环境无害的原料和技术。

（5）在环境保护这个大前提下，法规和市场因素将起着更直接的作用。

中国在加入WTO以后，也必将响应、加强世界环保条约。

因此，出于对环保的考虑，铅在21世纪将被严格限用。

未来的市场发展趋势是使用含铅焊料的电子产品将无法进入国际市场。

对于电子组装企业来说，无铅焊接技术的应用已经是摆在面前必须解决的现实问题。

2．无铅焊接技术的工艺特点无铅焊接工艺与传统Sn-Pb合金焊接工艺不同。

如熔点在183℃的Sn/Pb含铅焊料，其完全液化温度在205~215℃之间；一般PCB允许的最高温度在230~240℃。

采用无铅焊接工艺，因所使用的无铅焊料（目前已开发出来的）大多数合金熔点比传统的63Sn37Pb合金高40℃左右，熔点温度在195℃~227℃之间，完全液化温度在240℃~250℃之间，这就意味着回流焊必须在更高的温度下进行；而PCB允许的最高温度必须保持不变，否则会超过PCB的材质许可温度（240℃），使PCB 损坏。

毕业设计（论文）中文摘要毕业设计（论文）外文摘要目录1 引言2 无铅焊接技术的简介及趋势2.1 无铅焊接技术的简介2.2 无铅焊接的发展趋势3 无铅焊料3.1 物理性能3.2 机械性能3.3 润湿性能3.4 可靠性4 无铅焊接的特点及工艺4.1 无铅焊接技术的工艺特点4.2 工艺窗口4.3 鉴于无铅焊料的特性决定了新的无铅焊接工艺4.4 焊接中的工艺应用5 设备的结构及控制要求5.1 回流焊设备5.2 预热方式5.3 锡炉喷口5.4 腐蚀性5.5 氧化5.6 焊后急冷却5.7 助焊剂5.8 控制6 无铅焊接技术中常见质量缺陷分析与解决方法6.1 焊缝成型差6.2 表面气孔6.3 表面夹渣6.4 表面裂纹6.5 虚焊结论致谢参考文献1 绪言在电子产品的生产过程中，无铅化生产已经越来越多地被采用。

熟练掌握无铅焊接技术，对于电子产品质量的提升有着重要的意义。

本文对无铅焊接在生产过程中遇到的一系列问题展开深入研究，讨论无铅焊接对于生产过程中各个环节的要求以及影响，分析问题产生的原因，最后根据所做的工作选择合理的解决方案，以期在无铅焊接技术方面有所成就2 无铅焊接技术的简介及发展趋势2.1 无铅焊接技术的简介铅的特性及对人体的危害：铅（lead Pb），灰白色金属，熔点为327.5℃，加热至400～500℃时即有大量铅蒸气逸出，并在空气中迅速氧化成氧化亚铅而凝集为烟尘并四处逸散。

在工业中与铅接触的行业主要有铅矿开采，铅烧绳索和精练、蓄电池制造、电子产品的焊接和电子元件的喷铅作业等等。

在以上接触中铅及其化合物主要通过呼吸产和消化道入侵人体造成铅中毒，对人体健康构成危害。

美国环保署研究发现，铅及其化合物是17种严重危害人类寿命和自然环境的化学物质之一。

通常的职业性铅中毒都是慢性中毒，其对人体的神经系统、消化系统和血液系统都将造成干扰和伤害，其临订症状表现为头昏头痛、乏力、记忆力下降、恶心、烦躁、食欲不振、腹部胀痛、贫血、精神障碍等。

无铅焊接技术第一篇：无铅焊接技术无铅焊接技术无铅焊接技术无铅化已成为电子制造锡焊技术不可逆转的潮流。

一、铅的危害铅会对人体的中枢神经造成危害，1㎡的铅产品，只有0.05mg对人体有影响，如果人吃进铅，有10%不能排出，如果是从空气吸入人体，有30%不能排出，欧洲工业组织（WEEE）要求2006年7月1日全球电子产品实行无铅（即推出ROHS标准之一）无铅的规定要求产品的每一部份不论大小都不能超过0.1%含量的铅。

二、无铅焊料1、满足条件：①从电子焊接工艺出发，为了不破坏元器件的基本持性，所用铅焊料的熔点为183℃，否则将超过电子元器件的耐热温度（240℃）②其次从可焊性的观点出发，必须与电子元件及PCB板的镀层有良好的润湿性。

③具耐热疲劳性能。

2、分类：SN—Ag系列SN—Ag-Cu系列SN—AB系列三、有铅焊接与无铅焊接的工艺区别：1、无铅工艺“吃铜现像”会更历害。

由于铅焊料：SN含量增大，所以加剧了焊料与镀层（铜、镍、锌）等的反应（扩散现像）。

温度越高，反应越激烈。

2、无铅焊接，更容易出现以下二种不良现像。

①裂缝：冷却过快等原因造成的。

②哑光：冷却过慢等原因造成的。

3、无铅焊料表面张力比有铅要大4、无铅工艺要求PCB板可焊性要比有铅工艺要好，单面板与通孔板的共同问题是可焊性低，熔点高，润湿性差，表面张力大，焊接时容易发生桥接、拉尖。

5、无铅焊接更容易在产生锡珠现像。

控制此现象采用一些措施：①采用活性大的助焊剂②PCB板要求绿油对锡珠反应不敏感③提升预加热温度，加长预加热时间④设置适当炉温四、手焊无铅工艺用普通烙铁焊接的话，由于烙铁头“吃铜现象”严重，易腐蚀，笔者强烈建议使用无铅电焊台工作，或最起码应使用长寿命无铅烙铁头，由于温度越高“吃铜现象”越严重，所使用电焊台亦不可一味地提高温度。

更多详细分析及资料请查阅：电烙铁焊接技术手工浸焊工艺波峰焊操作工艺回流焊操作工艺SMT操作工艺第二篇：无铅技术系列文章七：无铅焊接的质量和可靠性无铅技术系列文章七：无铅焊接的质量和可靠性薛竞成撰写前言：传统的铅使用在焊料中带来很多的好处，良好的可靠性就是其中重要的一项。

无铅焊接技术以下为研究与试验过程中遇到的一些问题与解决对策:一．无铅焊接技术应用于波峰、选择焊接过程（包括微波峰）问题：由于无铅焊接用的焊料主要成分为锡（TIN），其熔点较高，因此，需要更高的处理温度，在制程中会出现氧化物增加的现象。

由于无铅焊料须在很高的温度下工作，熔融的无铅焊料会对多数由不锈钢材料制成的部件（如锡锅、泵腔及扇叶、喷口、锡槽等）造成腐蚀和磨蚀。

而且从这些元件的不锈钢材料中浸析出的微粒会增加熔锡中铁的成分，污染焊料。

损坏的泵腔■焊料针状物对策：第一步：SEHO公司采用一种耐高温性能极强的新材料,并加以特殊合金涂层，应用于锡锅、泵腔及扇叶、喷口、锡槽等部件后，可有效地抵抗腐蚀和磨蚀作用对部件的损害。

■遭受损的扇叶■锡槽对于现有的波峰设备用户，SEHO可提供为相关部件增加合金镀层的服务。

第二步：检查各发热区的热源能否产生充足的热能，必要时需更换更高效率或更大功率的热源，以保证其能胜任无铅焊接较短时间加温至较高温度的工艺需要。

根据设备型号，也可考虑扩展加热区长度。

降低传送带速度虽然可以达到上述目的，但会在很大程度上影响产量。

第三步：采用活化温度更高的助焊剂。

如果使用水基助焊剂，则需要在机器前端安装独立的助焊剂雾化装置，以避免雾化后的助焊剂喷到设备部件上造成腐蚀。

第四步：SEHO推荐，在氮气环境下进行无铅焊接过程。

氮气除了可以非常有效地减少氧化物产生之外，还有另外一个重要的特性，即氮气的热传导能力远远大于空气。

这就意味着，你可以用较低的温度设定获得满意的焊接效果。

第五步：针对不同厂家的助焊剂提供的不同参数设定，建立其对应的温度曲线记录。

■ZVEI建议的温度曲线：活化温度：160℃(+30℃/-10℃)峰值温度：260℃检查锡波与PCB的接触长度，优化波峰接触时间，检验喷锡的流体动力性能，使之适用于无铅焊接的工艺。

必要时应更换喷口。

SEHO设计制造了多种喷嘴供客户选择。

并为现有客户提供针对每台设备的优化方案。

無鉛焊接：開發一個穩健的工藝本文將研究確定什麽參數對無鉛焊接有最大和最小影響的方法。

目的是要建立一個質量和可重復性受控的無鉛工藝...。

開發一套穩健的方法檢驗一個焊接工藝是否穩健，就是要看其對於各種輸入仍維持一個穩定輸出(合格率)的能力。

輸入的變化是由“噪音”因素所造成的。

甚至在印刷電路板(PCB)進入回流爐之前，一些因素將在一個表面貼裝裝配內變化。

首先，在工藝中使用的材料中存在變化。

這些變化存在於錫膏特性如成分、潤滑劑、粉末和氧化物；板的材料，考慮到不同的供應商和不同的存儲特性；和元件。

其次，變化可能發生在表面貼裝工藝的第一部分：錫膏印刷與塌落和元件貼裝。

第三，噪音因素可來自製造區域的室內條件 - 溫度與濕度。

這些輸入變數要求最佳的加熱曲線，它必須對所有變數都敏感性最小，和一個量化工藝能力的方法。

回流曲線就回流焊接而言，無鉛合金的使用直接影響過程溫度，因此影響到加熱曲線。

提高熔化溫度縮小了工藝視窗，因爲液相線以上的時間和允許的最高溫度250°C(爲了防止元件損壞和板的脫層)沒有改變。

三角形(升溫到形成峰值)曲線我們可以區分那些關鍵的和接近回流焊接現實極限的工藝和那些較不關鍵的工藝。

對於PCB 相對容易加熱和元件與板材料有彼此接近溫度的工藝，可以使用三角形溫度曲線(圖一)。

三角形溫度曲線建議用於諸如電腦主板這樣的産品，它在裝配上的溫度差別小(小的ΔT)。

圖一、三角形回流溫度曲線圖二、升溫-保溫-峰值溫度曲線 三角形溫度曲線有一些優點。

例如，如果錫膏針對無鉛三角形溫度曲線適當配方，將得到更光亮的焊點和改善的可焊性。

可是，助焊劑激化時間和溫度必須符合無鉛溫度曲線的較高溫度。

三角形曲線的升溫速度是整個控制的，在該工藝中保持或多或少是相同的。

其結果是焊接期間PCB 材料內的應力較小。

與傳統的升溫-保溫-峰值曲線比較，能量成本也較低。

升溫-保溫-峰值溫度曲線較小的元件比較大的元件和散熱片上升溫度快。

无铅焊接技术
无铅焊接技术是一种环保的焊接方法，与传统的含铅焊接技术相比，无铅焊接技术能够更好地满足环保要求。

无铅焊接技术主要采用的是与传统焊接技术不同的焊料，这种焊料一般是针对无铅焊接设计的，能够在焊接过程中保证焊点质量，同时避免产生环境污染。

虽然无铅焊接技术的实施需要更高的技术要求和成本，但它能够为环保和人体健康做出实质性的贡献。

随着环保意识的不断提升，无铅焊接技术的使用范围也越来越广泛。