表面组装技术中的无铅焊接工艺
线路板装配中的无铅工艺应用规则
线路板装配中的无铅工艺应用原则电子装配对无铅焊料的基本要求无铅焊接装配的基本工艺包括: a. 无铅PCB制造工艺; b. 在焊锡膏中应用的96.5Sn/3.5Ag和95.5Sn/4.0Ag/0.5Cu共晶和近似共晶合金系统; c. 用于波峰焊应用的99.3Sn/0.7Cu共晶合金系统; d. 用于手工焊接的99.3Sn/0.7Cu合金系统。
尽管这些都是可行工艺, 但具体实施起来还存在几个大问题, 如原料成本依然高于标准Sn/Pb工艺、对湿润度的限制有所增加、要求在波峰焊工艺中保持惰性空气状态(要有足量氮气)以及可能将回流焊温度升到极限温度范围(235～245℃之间)而提高了对各种元件的热性要求等等。
就无铅替代物而言, 现在并没有一套获得普遍认可的规范, 经过与该领域众多专业人士的多次讨论, 我们得出下面一些技术和应用要求:1.金属价格许多装配厂商都要求无铅合金的价格不能高于63Sn/37Pb, 但不幸的是现有的所有无铅替代物成本都比63Sn/37Pb高出至少35%以上。
在选择无铅焊条和焊锡丝时, 金属成本是其中最重要的因素; 而在制作焊锡膏时, 由于技术成本在总体制造成本中所占比例相对较高, 因此对金属的价格还不那么敏感。
2.熔点大多数装配厂家(不是所有)都要求固相温度最小为150℃, 以便满足电子设备的工作温度要求,最高液相温度则视具体应用而定。
波峰焊用焊条: 为了成功实施波峰焊, 液相温度应低于炉温260℃。
手工/机器焊接用焊锡丝: 液相温度应低于烙铁头工作温度345℃。
焊锡膏: 液相温度应低于回流焊温度250℃。
对现有许多回流焊炉而言, 该温度是实用温度的极限值。
许多工程师要求最高回流焊温度应低于225～230℃, 然而现在没有一种可行的方案来满足这种要求。
人们普遍认为合金回流焊温度越接近220℃效果越好, 能避免出现较高回流焊温度是最理想不过的, 因为这样能使元件的受损程度降到最低, 最大限度减小对特殊元件的要求, 同时还能将电路板变色和发生翘曲的程度降到最低, 并避免焊盘和导线过度氧化。
无铅焊接--工艺介绍
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。
浅析无铅焊接工艺技术
浅析无铅焊接工艺技术
无铅焊接工艺技术是当前电子行业追求环保的重要举措之一，它是用无铅焊料代替传统的含铅焊料来进行电子组件的连接。
无铅焊接技术的使用有以下几个优点：
1. 健康环保：含铅焊料可能会对健康和环境造成污染，但是无铅焊料的使用就减少了铅对环境的污染和对人体的伤害。
2. 耐热性：无铅焊料的耐热性能更高，能够满足现代电子元件的高温需求。
3. 焊点强度：无铅焊料的焊点强度更好，能够满足现代电子设备各种复杂形状的连接要求。
无铅焊接工艺技术具体包括以下几个方面：
1. 焊接温度的控制
无铅焊料的熔点比含铅焊料高，因此在使用无铅焊料时需要将焊接温度控制在适当的范围内，以确保焊点的质量。
3. 焊接设备和材料的选用
应选用高质量的焊接设备和材料，以确保无铅焊接的质量。
4. 操作技巧的掌握
无铅焊接工艺技术需要具备一定的技巧，包括正确选择焊接设备和材料、掌握焊接时温度和时间的控制等。
综上所述，无铅焊接工艺技术的应用可以大大减少环境污染和对人体的危害，同时也可以提高焊接强度和耐热性能，是电子行业环保发展的重要步骤。
浅析无铅焊接工艺技术
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，在电子电气行业得到广泛应用。
本文将对无铅焊接工艺技术进行浅析，包括其原理、优点和应用方面。
无铅焊接工艺技术的原理是利用无铅焊料替代传统的含铅焊料进行焊接。
传统含铅焊料会产生有害的铅蒸汽和废气，对人体健康和环境造成一定的危害。
而无铅焊料无铅含量较高，焊接过程中不会产生有害物质，减少了对环境的污染。
无铅焊料具有较低的熔点和较高的表面张力，能够提高焊点质量和可靠性。
无铅焊接工艺技术相比传统的含铅焊接工艺技术具有许多优点。
无铅焊接工艺技术符合环保要求，减少了对环境的污染，提高了企业的社会责任感。
无铅焊接工艺技术可以提高焊点质量和可靠性，减少焊接缺陷和故障的发生率。
无铅焊料熔点较低，能够降低焊接温度，减少对被焊接物的热影响。
这对于一些对温度敏感的元器件尤为重要。
无铅焊接工艺技术还能提高生产效率，缩短焊接周期。
无铅焊接工艺技术在电子电气行业得到广泛应用。
电子产品的小型化和微细化趋势使得对焊接质量和可靠性要求越来越高，无铅焊接工艺技术能够满足这些要求，被广泛应用于印制电路板、电子元器件等领域。
无铅焊接工艺技术还在汽车电子、通信设备等领域得到应用。
随着环保意识的提高和环境法规的日益严格，无铅焊接工艺技术将会得到更广泛的应用。
浅析无铅焊接工艺技术
浅析无铅焊接工艺技术
无铅焊接工艺技术是一种环保型的焊接技术，相比传统的铅焊接技术，无铅焊接技术具有更低的环境风险和更高的可靠性。
无铅焊接工艺技术主要涉及材料选择、焊接参数优化和焊接质量控制等方面。
首先是材料选择。
在无铅焊接中，需要选择合适的无铅焊料。
常用的无铅焊料主要有无铅锡-铜焊料（SAC），其中锡主要起到占位元素的作用，铜主要起到增强弹性和降低熔点的作用。
针对不同的焊接应用，还可以选择无铅焊料的不同配方，以满足特定的工艺要求。
其次是焊接参数优化。
无铅焊接过程中，需要合理选择焊接参数，包括焊接温度、施焊速度、施加力度等。
焊接温度对焊接效果和焊接接头的可靠性有着重要的影响，一般要控制在适当的温度范围内，既不过热也不过冷。
施焊速度和施加力度也要根据具体工艺要求进行优化选择，以确保焊接接头的结构紧密，焊接质量良好。
最后是焊接质量控制。
无铅焊接工艺要求焊接接头具有高的可靠性和一致性。
为了确保焊接质量，需要对焊接过程进行严格的控制和监测。
常用的质量控制方法包括焊接过程监测、焊后检测和可靠性评估等。
焊接过程监测可以通过实时监测焊接参数和焊接接头的质量指标来掌握焊接过程的稳定性。
焊后检测可以通过金相检测、断裂测试等方法对焊接接头进行质量验证。
可靠性评估可以通过加速老化试验、可靠性预测等手段评估焊接接头的使用寿命和可靠性。
线路板装配中的无铅工艺应用规则
线路板装配中的无铅工艺应用规则无铅工艺是一种环保型的电子零件焊接技术，逐渐在线路板装配中得到广泛应用。
下面将介绍在无铅工艺中的一些应用规则。
首先，无铅工艺需要使用无铅焊膏。
无铅焊膏一般由锡、银和铜等金属合金组成，可以代替传统的含铅焊膏。
在选择无铅焊膏时，需要注意其熔点和流动性，以确保焊接质量。
其次，无铅工艺对线路板的贴片元件有一定要求。
贴片元件应采用无铅焊接引脚的型号，并且引脚焊接垂直于线路板表面。
此外，在无铅工艺中，首选的焊接方式是表面贴装技术(SMT)，因为SMT可以更好地适应无铅焊膏的特性。
然而，对于一些无法采用SMT的特殊元件，可以考虑采用Through-hole技术，但需要注意保证焊接质量。
继续，无铅工艺中需要采取一些特殊措施以确保焊接质量。
例如，焊接温度和焊接时间要根据元件和线路板的要求进行调整，以避免焊接温度过高或焊接时间过长导致焊接不良。
此外，还需要注意焊接前对线路板和元件进行适当的清洗处理，以去除表面的污染物，确保焊接的可靠性。
最后，无铅工艺中需要对焊接后的线路板进行质量检测。
这包括进行外观检查，检查焊接是否均匀、焊点是否完整等；进行电性能测试，检测焊点的电阻、电容等参数；进行环境可靠性测试，以确保焊接的稳定性和耐久性。
总结起来，无铅工艺在线路板装配中的应用需要考虑选用无铅焊膏、合适的贴片元件、适当的焊接方式、调整焊接参数、进行清洗处理以及进行质量检测。
这些应用规则能够帮助我们实现环保电子装配，同时确保焊接的质量和稳定性。
随着环保意识的提高和全球环境保护政策的推动，无铅工艺在电子制造领域的应用逐渐成为主流。
无铅工艺相对于传统的含铅焊接工艺具有许多优势，比如环境友好、减少污染、提高焊接质量等。
因此，在线路板装配中，应用无铅工艺已经成为电子企业追求环保和高质量的重要举措。
首先，无铅工艺中的焊接材料是重要的考虑因素。
传统的含铅焊接工艺使用的是含有铅的焊锡合金，而无铅工艺需要使用无铅焊膏。
无铅工艺技术
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。
SMT-无铅焊接的工艺
无铅焊接的工艺目录一．绪论 (1)二．无铅焊接技术 (2)2．1什么是无铅焊接技术 (2)2．2无铅焊接运用的材料 (5)三. 无铅焊接方式 (7)3．1波峰焊 (7)3．2 回流焊 (10)3．3手工焊接 (10)四. 无铅焊接不理想的方面 (12)五．手机维修中的焊接工艺 (14)5. 1 无铅焊接工艺在手机维修行业中的使用 (14)5．2手机无铅焊接中的所需材料的介绍 (15)5．3 手机无铅焊的焊接工艺 (16)5．4具体的焊接方法 (18)5．5手机维修中无铅焊接存在的一些相关问题的说明 (22)六.在摩托罗拉手机维修流程中的总结 (24)6．1 工具型号极其温度 (24)6．2维修步骤 (26)七．总结 (28)致谢： (31)一．绪论现在的板卡设备上的芯片，都是通过芯片的封装下面的小焊点和PCB 板连接的。
这些小焊点传统上是用铅的，然而Pb是一种有毒的金属，对人体有害，并且对自然环境有很大的破坏性。
由于环境保护的要求，特别是IS0l4000的导入，世界大多数国家开始禁止在焊接材料中使用含铅的成分。
日本在2004年禁止生产或销售使用有铅材料焊接的电子生产设备；欧美在2006年禁止生产或销售使用有铅材料焊接的电子生产设备；中国在2004年已进入无铅焊接。
因此，在这种情况下，电子材料开始生产无铅焊料。
欧盟为了限制有害物质在电子电器产品中的使用，并透过妥善的回收及处理废弃电子电器产品达到保护人类健康的目的，于2003年颁布2002/95/EC 号法令，即RoHS法令（Restriction of the use of Hazardous Substances in Electrical and Electronic Equipment Pirective）——电子电机产品之危害物质限用法令。
中国政府一直在给以密切关注和研究对策，国务院专门责成信息产业部负责针对欧盟环保指令的研究和应对工作。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
表面组装技术中的无铅焊接工艺
发表时间：2009-05-22T13:04:37.873Z 来源：《中小企业管理与科技》2009年5月上旬刊供稿作者：任红星[导读] 本文就无铅焊接材料、工艺以及带来的新课题谈谈无铅焊接的必然性和紧迫性。
摘要：电子产品生产中传统的焊接材料为锡铅合金，铅属于有毒重金属，对人体健康有害，早在1999年，欧美和日本等发达国家就已经提出了电子产品无铅化工艺，我国也在2003年做出了无铅化生产的相关规定，但由于无铅焊接工艺推广会带来一系列的问题，导致国内好多
企业一直没有改变传统的焊接工艺，本文就无铅焊接材料、工艺以及带来的新课题谈谈无铅焊接的必然性和紧迫性。
关键词：无铅焊接 Sn/Pb合金元器件 PCB 助焊剂焊接设备0 引言
铅是一种多亲害性、对人体有毒的物质，主要损害人的神经系统、造血系统、消化系统，铅中毒也是引发白血病、肾病、心脏病、精神异常的重要因素之一。
铅毒不仅对水污染，而且对土壤、空气均可产生污染，一旦环境产生严重铅污染，其治理的难度很大、周期甚长、经费支出巨大。
电子制造业中大量使用的锡铅合金焊料(Sn/Pb) 是污染人类生存环境的重要根源之一。
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，是我国电子制造业以后势在必行的举措。
1 无铅焊料研究与推广
目前，无铅焊料的成分并没有统一的标准，通常是以锡为主体，添加其他金属，近几年来有关无铅焊料的研究工作发展很迅速。
世界各大著名集团公司和研究机构都投人了相当的力量开展无铅焊料的研发。
替代Sn/Pb合金的无铅焊锡合金材料有多种。
目前已经得到应用的主要有Sn-Ag系列、Sn-Zn系列、Sn-Bi系列焊料三大类。
国内外专家一致认为，最有可能替代锡铅合金焊料的无毒合金是锡( Sn)基合金。
无铅焊料主要以锡为主，添加Ag、Zn、Cn、Sd、Bi、In 等几种金属元素，通过焊料合金化来改善合金性能，提高可焊性。
由于Sn-ln系合金蠕变性差，In极易氧化，且成本太高，Sn—Sb系合金润湿性差、Sb还稍带毒性，这两种合金体系的开发和应用较少。
实际上二元系合金要做成为能满足各种特性的基本材料是不完善的。
目前最常见的无铅焊料，主要是以Sn-Ag、Sn-Zn、Sn-Bi为基体，在其中添加适量的其他金属元素所组成的三元合金和多元合金。
2 无铅焊接技术引发的新课题
目前，无铅焊技术主要应用在电子元件组装领域，其存在的形态为焊条、焊丝、焊膏。
其应用范围主要在各种电子、电器产品，印制电路板(PCB)的组装。
影响无铅焊接技术的应用的因素很多。
要使无铅焊接技术得到广泛应用，还必须从电子组装焊接这个系统工程的角度来解析和研究。
2.1 元器件目前开发已用于电子产品组装的无铅焊料，熔点一般要比有铅焊料高，所以要求元器件耐高温，而且无铅化，即元器件内部连接和引出端(线)也要采用无铅焊料和无铅镀层。
2.2 PCB 无铅焊接要求PCB的基础材料耐更高温度，焊接后不变形，表面镀覆的无铅共晶合金材料与组装焊接用无铅焊料兼容，而且要考虑低成本。
2.3 焊接工艺与设备焊接设备要适应新的焊接温度的要求，例如需要加长预热区或更换新的加热元件。
若采用波峰焊，则波峰焊焊槽、机械结构和传动装置都要适应新的要求，锡锅的结构材料与焊料的一致性(兼容性)要重新匹配。
采用再流焊时，为了提高焊接质量和减少焊料的氧化，有必要采用行之有效的抑制焊料氧化技术和采用惰性气体( 如N2) 保护焊技术。
同时，采用先进的再流焊炉温测控系统也是解决无铅焊工艺窗口较窄带来的工艺问题的重要途径。
2.4 助焊剂为满足无铅焊料焊接的要求，需要开发新型的氧化还原能力更强和润湿性更好的助焊剂。
新开发的助焊剂要与焊接预热温度和焊接温度相匹配，而且要满足环保的要求。
迄今为止，实际测试证明，免清洗助焊剂用于无铅焊料焊接效果更好。
2.5 工艺流程在SMT工艺流程中，无铅焊料的涂敷印刷、元件贴装、焊接和住焊接残留物清洗以及焊接质量检验都是新的课题。
2.6 废料回收从含Ag的Sn基无铅无毒的绿色焊料中分离Bi 和Cu将是非常困难的，如何回收Sn-Ag合金又是一新课题。
3 影响SMT无铅焊技术的几个因素
3.1 工艺温度在无铅回流焊接中，无铅焊锡影响工艺温度，因此影响到加热温度曲线。
为了以较低的维护停机时间保持机器的清洁，需要一个适当的助焊剂流动管理系统。
3.2 冷却系统无铅焊接中推荐一个受控的冷却系统，因为一旦炉子具有适当的冷却能力，液化以上的时间，晶粒结构和板子出来的温度都可以界定自然需要更多的室温风扇。
而推荐使用的是一个高级的直接空气、完全集成的、排热系统。
这个系统设计用于以较低的氮气消耗提供良好的冷却。
3.3 助焊剂的选择由于较高的工艺温度，无铅焊接要求与含铅焊锡不同的助焊剂。
助焊剂类型决定哪一种预热配置最适合干该工艺。
选择一种具有快速变换配置灵活性的波峰焊接机器。
预热模块应该容易交换，以找到对每个个别工艺的最佳安排。
3.4 焊脚和空洞在无铅焊接中，会发生一些特别的缺陷，诸如焊脚提起和焊须。
但其他缺陷，如焊点中的空洞，也似乎比Sn/Pb 中发生的多。
焊脚开起是在冷却阶段，它是焊接元脚从电镀通孔周围铜焊盘的一种分离。
焊脚开起的主要原因是合金化合物、铜焊盘、板厚度与材料的温度膨胀系数的不匹配。
焊脚开起主要发生在含秘合金与铅污染结合的时候空洞形成的原因很多。
空洞可能是固化期间电镀孔的排气可能会在焊锡中产生空洞，空洞也可能是焊接点润湿不够的结果。
3.5 回流工艺回流工艺中的变量包括机器和数据记录参数。
机器参数包括传带速度、参考温度以上的时间、平均温度、最低温度、最高温度和达到最高温度的时间。
特征是指焊接缺陷，如空洞、跳焊、焊球，焊桥和元件竖立。
提高合格率和降低机器停机时间是无铅焊接引人之后必须达到的目标。
在开始无铅工艺之后，要努力建立一个可以重复测量的工艺，一个合理计算工艺的能力，一个合理计算工艺能力值的方法和一个使用该数据校准机器的方法。
4 结束语
本文阐述了SMT中无铅焊料的组分系列和无铅焊接工艺引发的一些新课题，以及SMT焊接技术，希望业内人士批评指正，以供相互交流探。
参考文献：
[1]王卫平，陈粟宋.电子产品制造工艺.
[2]金平.SMT无铅焊接工艺.科技咨询2008 NO 13.
[3]鲜飞.SMT/THT混装焊接技术综述.电子工业专用设备.。