2-1 焊锡(焊料)
焊锡丝分类及使用
焊锡丝分类及使用全文共四篇示例，供读者参考第一篇示例：焊锡丝是一种用于电子元器件焊接的材料，通常由锡（Sn）和铅（Pb）合金组成。
根据不同的合金成分和直径大小，焊锡丝可以分为多种分类，每种都适用于不同的焊接需求。
在选择焊锡丝时，需要考虑焊接工艺、焊接材料和焊接效果等因素，才能选取合适的焊锡丝进行焊接。
下面将详细介绍焊锡丝的分类及使用方法。
一、焊锡丝的分类1. 根据合金成分：焊锡丝根据合金成分的不同，可以分为无铅焊锡丝和含铅焊锡丝两种。
无铅焊锡丝是一种环保型焊锡丝，不含有对环境和人体有害的铅元素，适用于需要高温和高强度的焊接场合。
而含铅焊锡丝的焊接性能更好，但含有对环境有害的铅元素，一般用于一般性的焊接工作。
2. 根据直径大小：焊锡丝的直径大小通常以毫米（mm）为单位。
常用的焊锡丝直径有0.3mm、0.5mm、0.8mm等多种规格，直径越小，利于焊接小型元器件和焊点。
直径越大，可以提高焊接速度和焊接强度。
3. 根据流动性：焊锡丝的流动性主要取决于其合金成分的比例，不同比例的合金成分会影响焊锡丝的流动性。
一般来说，流动性好的焊锡丝可以在焊接过程中迅速流动并覆盖整个焊点，提高焊接的质量和稳定性。
4. 根据使用环境：根据焊接的环境和需求，焊锡丝可以分为无气芯焊锡丝和有气芯焊锡丝两种。
无气芯焊锡丝适用于焊接精密电子元器件和PCB线路板等场合，焊接后不容易产生气泡和氧化。
有气芯焊锡丝适用于一般性的焊接工作，焊接后会在焊点周围形成一层气芯，保护焊点不受外界氧化和金属腐蚀。
二、焊锡丝的使用方法1. 准备焊接材料：在进行焊接之前，首先要准备好焊接材料，包括焊锡丝、焊接工具（焊台、焊接枪）、酒精棉球、焊接辅助工具等。
确保焊接材料和工具都是干净的，以免影响焊接效果。
2. 烙铁预热：在使用焊锡丝进行焊接前，必须预热烙铁，使其达到适合焊接的温度。
一般来说，电子元器件的焊接温度为250°C至300°C不等，根据元器件的尺寸和材料选择合适的温度。
SMT锡膏综合知识简介
碱类
胺盐或胺类
助焊剂的作用
• 保护焊料在焊接过程中不会被二次氧化 • 降低金属表面张力，增加润湿性 • 去除焊垫表面的氧化物或有机膜，使焊料和 焊垫发生反应生成IMC（中间材料化合物）
松香的特性
• 松香作为助焊剂中的主要成份，是基于 其下列特征：
• • • • 常温下不具活性及反应性； 溶成溶液后黏度低，可去除金属表面污物； 在高温环境下较稳定，受热不分解； 焊接后残留物具有高绝缘性。
SMT锡膏综合知识简 介
Prepared by: Songhua_Zhu QSMC SMT TRAINING CENTER
锡膏组成
• 锡膏是一种混合物，主要由下表几种物质组成：
成分 焊料 助焊剂 焊锡粉末 松香 活性剂 黏性剂 溶剂 重量% 85~92 2~8 1~2 0~1 1~7 作用 元件与PCB之连接 黏性及去除锡粉氧 化物 去除锡粉氧化物 防止坍塌及锡粉氧 化 调整黏性及印刷性
助焊剂（Flux）组成
树脂材料 松香为主 活化剂 胺盐酸类或有机酸 其他添加剂 各厂商不同
Flux
黏性剂 蜡类物质
其他添加剂 各厂商不同
助焊剂分类
• R type ：表示仅采用松香为活化成分的助焊剂，免洗、安 全但活性不足，用于精密高价产品。 • RMA type：在松香中添加低活性的活化成份，虽然焊后 残留物无腐蚀性与导电性，但湿度过高时可能会水解，因 此需要清洗。 • RA type：在松香中添加强效的活化成份，焊性好但残留 物腐蚀性强，必须清洗。 • OA type：以有机酸作为活化成份的助焊剂，具有比RA型 助銲劑更強的活性。 • IA type：以无机酸作为活化成份的助焊剂，活性最强。 • WS：水溶性助焊剂，残留物可用去离子水洗净，可搭配 RMA松香。 • SA：以合成物质作为活化成分的助焊剂，必须以CFC清 洗。自CFC禁用后，已转变为水洗型助焊剂。
锡膏的分类方法及选择标准
锡膏的分类方式及选择标准一般情况下，首先选择焊锡膏大类，再根据合金组成、颗粒度、粘度等指标来选择。
（一）、分类方式：A、普通松香清洗型[分RA（ROSIN ACTIVATED ）及RMA（ROSIN MILDLY ACTIVATED）]：此种类型锡膏在焊接过程中表现出较好“上锡速度”并能保证良好的“焊接效果”；在焊接工作完成后，PCB表面松香残留相对较多，可用适当清洗剂清洗，清洗后板面光洁无残留，保证了清洗后的板面具有良好的绝缘阻抗，并能通过各种电气性能的技术检测；B、免清洗型焊锡膏[NC（NO CLEAN）]：此种锡膏焊接完成后，PCB板面较为光洁、残留少，可通过各种电气性能技术检测，不需要再次清洗，在保证焊接品质的同时缩短了生产流程，加快了生产进度；C、水溶性锡膏[WMA（WATER SOLUBLE PASTES）]：早期生产的锡膏因技术上的原因，PCB 板面残留普遍过多，电气性能不够理想，严重影响了产品品质；当时多用CFC清洗剂来清洗，因CFC对环保不利，许多国家已禁用；为了适应市场的需求，应运产生了水溶性焊锡膏，此种锡膏焊接工作完成后它的残留物可用水清洗干净，既降低了客户的生产成本，又符合环保的要求。
（二）、选择标准：1、合金组份：一般情况下，选择Sn63/Pb37焊料合金组份即可满足焊接要求；对于有银（Ag）或钯（Pd）镀层器件的焊接，一般选择合金组份为Sn62/Pb36/Ag2的焊锡膏；对于有不耐热冲击器件的pcb焊接选择含Bi的焊粉。
2、锡膏的粘度（VISCOSITY）：在SMT的工作流程中，因为从印刷（或点注）完锡膏并贴上元件，到送入回流焊加热制程，中间有一个移动、放置或搬运PCB的过程；在这个过程中为了保证已印刷好（或点好）的焊膏不变形、已贴在PCB焊膏上的元件不移位，所以要求锡膏在PCB进入回流焊加热之前，应有良好的粘性及保持时间。
A、对于锡膏的粘性程度指标（即粘度）常用“Pa·S”为单位来表示；其中200-600Pa·S的锡膏比较适合用于针式点注制式或自动化程度较高的生产工艺设备；印刷工艺要求锡膏的粘度相对较高，所以用于印刷工艺的锡膏其粘度一般在600-1200 Pa·S左右，适用于手工或机械印刷；B、高粘度的锡膏具有焊点成桩型效果好等特点，较适于细间距印刷；而低粘度的锡膏在印刷时具有较快下落、工具免洗刷、省时等特点；C、锡膏粘度的另一特点是：其粘度会随着对锡膏的搅拌而改变，在搅拌时其粘度会有所降低；当停止搅拌时略微静置后，其粘度会回复原状；这一点对于如何选择不同粘度的锡膏有着极为重要的作用。
波峰焊锡成分的标准
波峰焊锡成分的标准一、锡条成分波峰焊中所使用的锡条通常采用Sn-Pb合金，其中Sn为主要成分，Pb为辅助成分。
以下是锡条的一般成分标准：1.Sn（锡）：至少达到99.3%的纯度，是锡条的主要成分，保证焊接的可靠性和流动性。
2.Pb（铅）：最大含量不超过0.7%，是一种软化剂，可以改善锡条的流动性，但含量过高可能会影响焊接的可靠性。
3.Cu（铜）：最大含量不超过0.3%，是一种杂质，过多的铜可能会影响锡条的流动性。
4.Zn（锌）：最大含量不超过0.2%，是一种杂质，过多的锌可能会影响焊接的可靠性。
5.其他杂质：总含量不超过0.3%，包括铁、镍、银、金等杂质，这些杂质对焊接性能有一定影响。
二、无铅要求随着环保意识的提高，越来越多的行业开始推行无铅焊接。
因此，波峰焊锡条也要求无铅。
无铅锡条的主要成分是Sn-Ag-Cu或Sn-Ag合金，其中Ag（银）和Cu（铜）的含量根据具体要求而定。
无铅锡条的优点包括：1.更低的毒性：无铅焊接相对于传统铅焊接具有更低的毒性，对环境和人体健康的危害更小。
2.更好的热稳定性：无铅焊料具有更高的热稳定性，能够承受更高的焊接温度和更快的冷却速度。
3.更高的导电性：无铅焊料具有更高的导电性，可以提高电子产品的性能。
4.更广泛的适用性：无铅焊料适用于多种材料和工艺，包括PCB板、电子元件等。
三、纯度要求波峰焊锡条的纯度要求很高，因为杂质会严重影响焊接的可靠性和性能。
以下是波峰焊锡条的纯度要求：1.Sn（锡）：至少达到99.3%的纯度，纯度不足会降低焊接的可靠性。
2.Pb（铅）：最大含量不超过0.7%，过多的铅会影响焊接的可靠性。
焊锡相关知识介绍
助焊剂的特性1、化学活性（Chemical Activity）要达到一个好的焊点，被焊物必须要有一个完全无氧化层的表面，但金属一旦曝露于空气中会生成氧化层，这中氧化层无法用传统溶剂清洗，此时必须依赖助焊剂与氧化层起化学作用，当助焊剂清除氧化层之后，干净的被焊物表面，才可与焊锡结合。
助焊剂与氧化物的化学反应有几种：1、相互化学作用形成第三种物质；2、氧化物直接被助焊剂剥离；3、上述两种反应并存。
松香助焊剂去除氧化层，即是第一中反应，松香主要成份为松香酸（Abietic Acid）和异构双萜酸（Isomeric diterpene acids），当助焊剂加热后与氧化铜反应，形成铜松香（Copper abiet），是呈绿色透明状物质，易溶入未反应的松香内与松香一起被清除，即使有残留，也不会腐蚀金属表面。
氧化物曝露在氢气中的反应，即是典型的第二种反应，在高温下氢与氧发生反应成水，减少氧化物，这种方式长用在半导体零件的焊接上。
几乎所有的有机酸或无机酸都有能力去除氧化物，但大部分都不能用来焊锡，助焊剂被使用除了去除氧化物的功能外，还有其他功能，这些功能是焊锡作业时，必不可免考虑的。
2、热稳定性（Thermal Stability）当助焊剂在去除氧化物反应的同时，必须还要形成一个保护膜，防止被焊物表面再度氧化，直到接触焊锡为止。
所以助焊剂必须能承受高温，在焊锡作业的温度下不会分解或蒸发，如果分解则会形成溶剂不溶物，难以用溶剂清洗，W/W级的纯松香在280℃左右会分解，此应特别注意。
3、助焊剂在不同温度下的活性好的助焊剂不只是要求热稳定性，在不同温度下的活性亦应考虑。
助焊剂的功能即是去除氧化物，通常在某一温度下效果较佳，例如RA的助焊剂，除非温度达到某一程度，氯离子不会解析出来清理氧化物，当然此温度必须在焊锡作业的温度范围内。
另一个例子，如使用氢气做为助焊剂，若温度是一定的，反映时间则依氧化物的厚度而定。
当温度过高时，亦可能降低其活性，如松香在超过600℉（315℃）时，几乎无任何反应，如果无法避免高温时，可将预热时间延长，使其充分发挥活性后再进入锡炉。
焊锡材料介绍
焊锡材料的认识和了解一、锡铅合金焊锡焊锡是连接元器件与线路板之间的介质，我们在电子线路的安装和维修中经常用到的焊锡是由锡和铅两种金属按一定比例融合而成的，其中锡所占的比例稍高。
纯锡Sn（Stan--num）为银白色，有光泽，富有延展性，在空气中不易氧化，它的熔点为232℃。
锡能与大多数金属融合而成形成合金。
但纯锡的材料呈脆性，为了增加材料的柔韧性和降低焊料的熔点，必须用另一种金属与锡融合，以缓和锡的性能。
纯铅Pb（Plum--bum）为青灰色，质软而重，有延展性，容易氧化，有毒性，纯铅的熔点为327℃。
当锡和铅按比例融合后，构成锡铅合金焊料，此时，它的熔点变低，使用方便，并能与大多数金属结合。
焊锡的熔点会随着锡铅比例的不同而变化，锡铅合金的熔点低于任何其它合金的熔点。
优质的焊锡它的锡铅比例是按63%的锡和37%的铅配比的，这种比例的焊锡，其熔点为183℃。
有些质量较差的焊锡熔点较高，而且凝固后焊点粗糙呈糠渣状，这是由于焊锡中铅含量过高所致。
某种金属是否能够焊接，是否容易焊接，取决于两个因素：第一、该焊料能否与焊件形成化合物；第二：焊接表面是否有影响焊接牢度的污锈物。
焊接时，焊锡能与大多数金属物（如金、银、铜、铁）反应生成一种相当硬而脆的金属化合物，这种金属化合物能使焊件与焊料牢固的结合在一起，但有些金属（如钛、硅、铬等）不能与焊锡反应，因而，这些金属材料就不能用焊锡来焊接。
二、加锑焊锡由于锡铅合金会在极冷的环境中重新结晶，此时的焊锡不再是金属而是晶态，而且很脆，这种结晶变化会使焊点膨胀而断裂脱焊。
所以在焊锡中融入适量的锑就可防止焊锡的重新结晶。
加锑焊锡的焊料比例为63%的锡、36.7%的铅、0.3%的锑。
三、加镉焊锡如果在某些对温度比较敏感的场合，可以使用加镉焊锡，它的熔点在145℃，所以称之为超低温焊锡，它的比例是：锡50%、铅33%、镉17%，但由于镉的毒性较强，所以应谨慎使用。
四、加银焊锡加银焊锡我们在光伏锡带生产中也是比较常用的，它常常被用在对信号要求较高的电子产品或某些镀银元器件的焊接中，它的比例一般是：锡62%、铅36%、银2%。
手工焊接 电烙铁使用 焊点标准
手工焊接工艺规程1概述焊接是把组成电子产品整机的元器件可靠地连接在一起的主要生产方法。
焊接的质量直接影响到电子产品整机的性能质量。
一台电子产品，焊接点的数量远远超过元器件的数量。
每一个焊接点的质量都影响到整台产品的稳定性、可靠性。
由于一个或几个小小的焊点的问题而造成整台电子产品无法正常工作的现象时常发生，甚至酿成事故的可能性也是存在的。
例如，由于焊接工艺掌握不当，使焊料与被焊元件表面未完全形成合金层的虚焊就很难发现。
虚焊的焊接点靠金属面的互相接触，在短期内可能也会较可靠地通过额定电流，即使用仪器也可能无法查出问题。
但时间一长，未形成合金层的表面氧化，就会出现通过的电流变小、时断时续，甚至断路的情况。
目前，焊接点质量的好坏，还只能从外观上判断。
但如上述的虚焊的焊点表面未发生变化，用眼睛仍然不容易检查出来，即使用仪器也不容易从众多的焊点中准确判断出来。
因此，重视每一个焊点的质量，将成为产品质量的重要环节。
了解焊接的特点机理，熟悉焊接材料工具和掌握一定的焊接技术及要领是确保焊接质量的前提。
2 锡焊的机理焊锡借助于焊件与铜箔在烙铁的加热过程中，熔化并湿润焊接面，发生了物理→化学的相互作用过程，形成了合金层，从而使铜箔与焊件连接在一起，得到牢固可靠的焊接点。
3 锡焊的特点3.1 焊料（焊锡）熔点低于焊件。
3.2 焊接时将焊料与焊件共同加热到焊接温度，焊料熔化而焊件不熔化。
3.3 焊接的形成依靠熔化状态的焊料浸润焊接面，从而形成结合层，实现焊件的结合。
3.4 铅锡焊料低于200℃，适合电子材料的连接，并有足够的机械强度和电气性能。
4 锡焊工具电烙铁的使用4.1 （1）烙铁第一次使用时，接上电源，在温度渐渐升高的过程中，让烙铁头沾上少量的松香，待松香明显挥发并冒烟时，让烙铁头接触焊锡。
（2）用锉刀将烙铁头修正2个面后，重新上锡。
（3）烙铁头上锡后表面就不被氧化，而且使用时传热也快。
4.2烙铁使用日久，烙铁头表面会因氧化而沾不上焊锡，要经常用锉刀除去污物。
SMT工艺材料
b. 成膜剂 焊剂中加入成膜剂，能在焊接后形成一层 紧密的有机膜，保护焊点和基板，使其具有防 腐蚀性和优良的电绝缘性。 常用的成膜剂有天然树脂、合成树脂及部分有 机化合物。如松香及改性松香、酚醛树脂和硬 脂酸脂类等。 一般成膜剂加入量为10-20%，甚至高 达40%，加入量过大会影响扩展率，使助焊 作用下降，并在PCB上留下过多的残留物。
•推行无铅系统所需环节
Materials
PCB
Components
Printer
Mounter
Paste Reflow
T/U
W/S
X-RAY
AOI Testing
P/S
LEAD FREE AREA
常用无铅焊料及其优劣
具有优良的机械性能、拉伸强度、蠕变特性及耐 热老化比Sn-Pb共晶焊料优越；无铅焊接比传统 有铅焊接的强度高。 熔点和成本是Sn-Ag系焊料的主要问题。Sn-Ag 系 焊 料 ， 熔 点 偏 高 ， 比 Sn-Pb 共 晶 焊 料 高 3040℃，润湿性差，成本高；
•在焊剂中加入消光剂，使焊点消光，这对组装密 度高的产品尤为重要，可克服检验时眼睛的疲劳， 特别是在自动化生产中，不因视觉错误而影响产 品的质量检验。消光剂的量应控制在5%以下。 • 焊剂中加入缓蚀剂，能保护PCB和元器件引线， 使之具有防潮、防盐雾、防腐蚀性能，又保持良 好的可焊性。缓蚀剂一般添加量在1%以下。 • 为保证焊剂存放及使用安全，需加入降低其易燃 性的物质。 • 在焊剂采用发泡涂布的场合，需加入发泡剂。
无铅焊料
无铅的提出 世界无铅日程 推行无铅系统所需环节 常用无铅焊料及其优劣 无铅的应用（设计注意问题）
无铅的提出
铅对人体有害
铅是一种多亲和性毒物。主要损害神经系统、造血系统和 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。 例1：古罗马帝国灭亡－－引水工程中大量使用铅，造成人 们体质恶化。 例2：我国目前儿童平均铅含量：88.3ug/L。30％幼儿血 铅含量超过国际公认水平100ug/L 。
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2-1 焊锡(焊料)
焊料是一种熔点比被焊金属熔点低的易熔金属。
焊料熔化时，在被焊金属不熔化的条件下能润浸被焊金属表面，并在接触面处形成合金层而与被焊金属连接到一起。
在一般电子产品装配中，主要使用锡铅焊料，俗称为焊锡。
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。
锡铅的含量以及添加金属的不同，导致锡铅焊料的熔点、热膨胀系数、固有应力和凝固时间都不同。
(1) 常见焊锡作用：
焊锡的主要作用就是把被焊物连接起来，对电路来说构成一个通路。
(2) 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。
(3) 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。
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1) 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。
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. 锡铅焊料条2) 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。
在锡和铅的合金中，除纯锡、纯铜和共晶成分是在单一温度下熔化外，其他合金都是在一个区域内熔化的，所以共晶焊锡是锡铅焊料中性能最好的一种。
Eutecti c sol ders(共晶焊锡) ：
两种或更多的金属合金，具有最低的熔化点，当加热时，共晶合金直接从固态变到液态，而不经过塑性阶段。
(4) 常用焊料的形状：
焊料在使用时常按规定的尺寸加工成形，有片状、块状、棒状、带状和丝状等多种。
1) 丝状焊料通常称为焊锡丝，中心包着松香助焊剂，叫松脂
---------------------------------------------------------------最新资料推荐------------------------------------------------------ 芯焊丝，手工烙铁锡焊时常用。
松脂芯焊丝的外径通常有 0． 5mm、 0． 6mm、 0． 8mm、 1． Omm、1． 2mm、1． 6mm、 2． Omm、 2． 3mm、 3． Omm 等规格。
2) 片状焊料常用于硅片及其他片状焊件的焊接。
3) 带状焊料常用于自动装配的生产线上，用自动焊机从制成带状的焊料上冲切一段进行焊接，以提高生产效率。
4) 焊料膏将焊料与助焊剂粉末拌和在一起制成，焊接时先将焊料膏涂在印制电路板上，然后进行焊接，在自动贴片工艺上已经大量使用。
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