无铅焊料
无铅焊料的性能及作用
电子组装对无铅焊料的性能要求
• 1、无铅焊料的熔点要低：从前面的内容 知道，除Sn-Bi系及Sn-In合金外，所有的 无铅焊料的熔点温度都高于Sn63Pb37合 金的熔点温度，这将对工艺、设备、材 料等方面带来很大的不良影响，因此开 发出的无铅焊料，应当有较低的熔点温 度。
2、无铅焊料要有良好的润湿性；无铅焊料表面张力比 有铅焊料高，其扩散率比锡铅焊料低，不利于焊点的形 成，得到的焊点形状不圆润饱满，弯月面小，严重的还 会造成虚焊。润湿性差，这对锡膏印刷工艺的要求更高， 增加了工艺的难度。无铅焊料获得的焊点外观粗糙，表 面粗糙很难清洗干净，就会影响电性能。如果使用传统 的AOI进行检查，由于漫反射光无法正常识别。因此要 求无铅焊料要有良好的润湿性。一般情况下，再流焊时 焊料在液相线以上停留的时间为30-90秒，波峰焊时被焊 接组件管脚及线路板基板面与锡液波峰接触的时间为4 秒左右，使用无铅焊料以后，要保证在以上时间范围内 焊料能表现出良好的润湿性能，才能保证优质的焊接效 果。
Sn-Ag-Cu三元合金
• 在Sn-Ag合金里添加Cu，能够在维持SnAg合金良好性能的同时稍微降低熔点， 而且添加Cu以后，能够减少所焊材料中 铜的溶蚀，因此逐渐成为国际上标准的 无铅焊料。图5-12为Sn-Ag-Cu三元合金 状态图。锡银铜系焊料有着良好的物理 特性。
Sn-Bi系及Sn-In合金
•同时液固共存领域大，焊料易发生半月 面提升现象。另外Bi在焊接过程中会出现 枝装晶偏析。研究结果表明：在Sn-20Bi 为基体的合金,添加0.7%的Ag、0.1%的In 可以使Bi的偏析稍有改善,使Bi细小分散。 In虽然价格高，但是其自身的熔点为 156℃，可以用作低熔点焊料。该合金塑 性也非常好。含In合金的另一个特征是具 有抑制Ag或Au溶蚀的优点。在需要更低 熔点的情况下使用。
无铅焊料研究报告综述
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。
无铅焊料简介范文
无铅焊料简介范文无铅焊料，即不含铅的焊接材料，是一种对环境友好且安全可靠的新型焊接材料。
在传统的焊接工艺中，铅是常用的焊料成分之一，但由于铅是一种有害物质，对人体和环境都带来严重的健康风险，所以无铅焊料的使用逐渐得到重视和推广。
无铅焊料的主要成分是锑、铋和铜等，它们可以完全替代铅的功能，在使用过程中既能保证焊接的质量，又能有效减少对环境和人体的危害。
无铅焊料广泛应用于电子、电工、通信、航空航天等领域的焊接工艺中。
无铅焊料具有以下几个特点：1.环保性：无铅焊料不含有害物质铅，不会污染土壤和水源，减少大气中有害物质的排放，有助于保护环境。
2.安全性：无铅焊料不含铅，无论是对焊工的健康还是对最终产品的安全性来说，都更为可靠和安全。
3.焊接效果好：无铅焊料采用了新型的合金配比，能够提高焊接的可靠性和稳定性，焊缝质量更高。
4.工艺性好：无铅焊料具有与传统焊料相似的焊接工艺性，焊接过程稳定，容易控制，降低了操作的难度。
5.成本适中：虽然无铅焊料相对传统铅焊料略贵，但由于其更高的可靠性和环保性，以及对人体健康的保护作用，其使用成本是可以接受的。
对于国内无铅焊料的发展来说，还存在一些问题和挑战。
首先，无铅焊料的研发和生产工艺相对复杂，需要投入大量的人力、物力和财力。
其次，目前国内的焊接工艺和设备多数都是针对铅焊料的，对无铅焊料的适应性和可行性还需要进一步的验证和改进。
此外，无铅焊料的市场推广和宣传也需要加大力度，让更多的用户了解并接受无铅焊料的优点和价值。
总之，无铅焊料作为一种新型的焊接材料，具有环保、安全、可靠等特点，是未来焊接领域的发展方向。
然而，在推广和应用无铅焊料的过程中，还需要加大技术研发力度，改进焊接工艺和设备，加强市场推广和宣传，以推动无铅焊料在国内焊接行业的广泛应用。
无铅焊料钎料成分
无铅焊料钎料成分
1.主要成分：主要是锡（Sn）和铅（Pb）的合金。
无铅焊料一般是以锡为主要成分，通常含锡量大于99.3%。
2.助焊剂：焊料中添加了一些助焊剂以提高焊接性能。
助焊剂主要有两类：活性剂和润湿剂。
-活性剂：活性剂是一种能够在焊接过程中捕获和清除金属表面氧化物的物质。
常见的活性剂有氯化钠（NaCl）、氯化锌（ZnCl2）等。
-润湿剂：润湿剂是一种能够改善焊接表面润湿性的物质。
它可以减少焊料和焊接材料之间的表面张力，使得焊料能够更好地湿润焊接材料表面。
常见的润湿剂有活性树脂、脂肪酸等。
3.添加剂：为了提高焊接性能和节约成本，焊料中还加入了一些其他的添加剂。
-靶向性合金添加剂：目的是调整焊料的性能，如提高焊接强度、改善电导率等。
常用的靶向性合金添加剂有银（Ag）、铜（Cu）、锑（Sb）等。
-稳定剂：为了延长焊料的储存寿命和使用寿命，焊料中通常加入一些稳定剂。
稳定剂能够抑制焊料与空气中的氧气和湿气反应，减少焊料的劣化。
以上是无铅焊料钎料的基本成分，具体焊料的配方和成分比例可能会因焊接材料、焊接工艺和要求等的不同而有所差异。
在使用无铅焊料钎料时，要根据具体情况选择适合的焊接材料和工艺，并遵循相关安全操作规程。
无铅焊料及相应工艺
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。
电子组装用无铅钎料的研究现状及发展趋势
电子组装用无铅钎料的研究现状及发展趋势一、无铅钎料的研究现状1、无铅钎料的概念和特点无铅钎料也叫无铅焊料，是一种含有少量或者不含有铅的钎焊材料。
相对于传统的铅锡合金，无铅钎料的优点主要体现在环保和健康方面。
无铅钎料在生产和使用过程中不会产生有害的铅蒸汽，对环境、工人和消费者的健康都能造成较小的危害。
目前，国内外对无铅钎料的研究已经取得了一定的进展。
研究方向主要包括：无铅钎料的基本物理性能研究、无铅钎料的制备工艺研究、无铅钎料在电子组装中的应用研究等。
在无铅钎料的基本物理性能研究方面，国内外学者已经取得了较多的成果，包括钎料的物理性能、热学性能、热力学性能等。
在无铅钎料的制备工艺研究方面，也有很多学者对不同的无铅钎料制备工艺进行了研究。
在无铅钎料在电子组装中的应用研究方面，一些学者也进行了相关的实验和成果总结。
3、无铅钎料的应用领域目前，无铅钎料主要在电子产品组装中得到应用。
由于电子产品的使用场景广泛，无铅钎料在电子产品的制造和组装过程中的应用前景广阔。
特别是在高端电子产品领域，人们对产品的环保和健康要求更加严格，无铅钎料的应用前景更加广阔。
二、无铅钎料的发展趋势1、环保法规的导向随着环保法规的不断完善和执行，对于含铅材料的使用将越来越受到限制。
在这样的环境下，无铅钎料的应用将会得到更多的推广。
2、绿色制造的趋势3、材料科学的进步随着材料科学的不断进步，无铅钎料的物理性能和工艺性能将不断得到提升。
未来，无铅钎料有望不仅仅在电子产品组装中得到应用，在其他领域也将会有更广泛的应用。
无铅焊料钎料成分
无铅焊料钎料成分
需要包括图表。
一、无铅焊料钎料介绍
无铅焊料钎料是由无铅焊料（例如铝/镍/锌等）和钎料组合而成的。
钎料是一种用于焊接的特殊材料，它的主要功能是将金属熔接头更加牢固
地固定在一起，以避免交联失效（以及金属材料的腐蚀）。
无铅焊料钎料
是当今越来越受欢迎的产品，它可以很容易地满足ISO9001的要求，并且
可以安全和可靠地使用。
二、无铅焊料钎料特性
无铅焊料钎料具有优良的物理特性和化学特性。
它具有高强度、高延
展性、低收缩性、低抗张强度和低注活性。
它还具有良好的焊接性能，能
够提供出色的焊缝强度和可靠性。
它还可以抵抗高温环境的腐蚀，并对汽车、电子设备等应用有着较强的耐热性。
无铅焊料钎料主要由焊料（例如铝/镍/锌）和钎料组成。
在焊料方面，它主要由铝、镍、锌等金属分子组成。
在钎料方面，它主要是由钛、铝等
有机材料组成的。
焊料和钎料的比例不完全相同，因为钎料可以改变焊料
的性能。
四、无铅焊料钎料优势。
无铅焊料
无铅焊料 LEAD-FREE SOLDERS(CLEAN SOLDERS)
人们的环保意识日益加强，铅的禁用已引起国际社会的关注。
公司最新研制的无铅型系列焊（lead-Free）：焊条、焊丝已逐渐被应用于直接影响人体健康的电子，饮水加热器件，食品、冷饮、糖果、制罐等行业的焊接以及其它不允许含铅工件的焊接中，被许多客户誉为“绿色焊料”。
公司备有丝、条、片产品供选择，在选购时，请说明被焊母材的材质及用途，以利为您选择合适的助焊剂和钎焊工艺以获得完美的焊点、焊缝 。
无铅焊料品种和特点。
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无铅焊料
• 无铅焊料的优缺点 • 无铅焊料的性能 • 无铅焊料的可靠性 • 无铅焊料的应用范围
铅锡焊料的性能
• 常用的铅锡焊料 铅锡焊料:以锡铅合金为主，有的锡焊料还含少量的 锑。含铅37％，锡63%的锡合金俗称焊锡，熔点约 183℃。这是最普遍的锡铅焊。 • 常用焊锡具备的条件 1)焊料的熔点要低于被焊工件。 2)易于与被焊物连成一体，要具有一定的抗压能力。 3)要有较好的导电性能。 4)要有较快的结晶速度。
Sn-Ag-Cu • 在Sn-Ag二元系中添加Cu组成的Sn-Ag-Cu三元 共晶，熔点（217℃）比 Sn-Ag 共晶低，可靠 性和可焊性更好，具有浸润性好、抗热疲劳等 优点；在Sn-Ag-Cu中添加质量分数为0.5% Sb 可以提高其抗蠕变性；添加 Fe、Co则可以细 化其组织，从而进一量分数为 1% Zn，可使 Ag3Sn析出相更细小步提高其剪切强度。在共 晶Sn-3.5Ag中加入质弥散，Zn还能抑制 Sn枝 晶的形成，但会使共晶领域尺寸增大。
铅锡焊料的性能
• 锡铅焊料主要用途:广泛用于电子行业的软钎 焊、散热器及五金等各行业波峰焊、浸焊等精 密焊接。特殊焊接工艺以及喷涂、电镀等。经 过特殊工艺调质精炼处理而生产成的抗氧化焊 锡条,具有独特的高抗氧化性能,浮渣比普通焊 料少,具有损耗少、流动性好,可焊性强、焊点 均匀、光亮等特点.
无铅与有铅的比较
无铅焊料
• 对无铅焊料的研究 , 基本上是从以下三个方 面进行的: (1) 新型无铅焊料合金的研制与设计; (2) 焊接头疲劳研究及可靠性设计; (3) 无铅焊料工艺性能研究。
研究方向
无铅焊料的优缺点
无铅焊料
• 根据以上要ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ ,几乎所有的无铅焊料的研究都 是以 Sn为主要成分来发展的 ,通过添加 In、 Ag、 Bi、 Zn、 Cu和Al 等元素构成二元、 三元甚至四元共晶合金系。其主要原因是共晶 合金有单一、较低的熔点。
无铅焊料
7) 与各种助焊剂相匹配 ,兼容性好。同时与现 有元件基板/引线及 PCB 材料在金属学性能上 兼容; 8)无铅焊料要有较好的物理特性(强度、 拉伸 度、 疲劳度等) ,合金必须能够提供 63Sn/ 37Pb所能达到的机械强度和可靠性 ,而且不会 在通孔器件上出现突起的角焊缝(特别是对固 液共存温度范围较大的合金) 。 9) 焊点外观:焊点的外观应与锡/铅焊料接近 , 焊接后对焊点的检测 ,返修要容易。
铅锡焊料的性能
• 常用焊锡的种类 根据熔点不同可分为硬焊料和软焊料；根据 组成成分不同可分为锡铅焊料、银焊料、铜焊 料等。在锡焊工艺中，一般使用锡铅合金焊料。 锡铅焊料——是常用的锡铅合金焊料，通常 又称焊锡，主要由锡和铅组成，还含有锑等微 量金属成分。
铅锡焊料的性能
• 共晶焊锡——是指达到共晶成分的锡铅焊料， 合金成分是锡的含量为61．9％、铅的含量为 38．1％。在实际应用中一般将含锡60％，含铅 40％的焊锡就称为共晶焊锡. • Pb 能够在Sn-Pb焊料中发挥如下重要作用：（1） 减小表面张力，有利于润湿；（2）能阻止锡瘟 发生；（3）促进焊料与被焊件之间快速形成键 合。
无铅焊料
4) 价格:焊料中所使用的金属的价格是一个因 素 ,同时还要考虑因使用新焊料改变装配线所 附加的成本。 5) 焊接后的导电性，导热性能好,要与 63sn/ 37pb合金焊料相接近。 6) 易于能被加工成所需要的所有形式 ,包括 用于手工焊和修补的焊丝 ,用于焊料膏的焊料 粉 ,用于波峰焊的焊料棒 ,不是所有合金都能 加工成所有形式 ,比如铋的含量增加将导致合 金变脆而不能拉成丝状。
结论
• 但由于 Pb及其化合物的剧毒性对人类健康和 生活环境的危害。且铅锡焊料抗蠕变性能较差， 剪切强度较低等。
• 结论：必须取代有铅焊料！
无铅焊料
• 无铅焊料应具备的性能,根据环境保护要求及 工业实际应用 ,寻找在电子装配工业中能全面 替代 SnPb的无铅焊料必须满足以下要求: 1) 润湿性:只有在焊料与基体金属有着良好的 润湿时才能形成可靠的连接。 2) 可用性:无铅焊料中所使用的金属必须是无 毒的和有丰富供给的。 3) 低熔点:材料的熔点必须低到能避免有机电 子组件的热损坏 ,同时又必须高到能满足现有 装配工艺下具有良好机械性能。