无铅焊料的选取
无铅锡材使用规范
无铅锡材使用规范一、背景介绍在电子行业中，焊接是一项非常常见的工艺。
传统的焊接材料中常含有铅元素，而铅在一定条件下会对环境和人体健康造成一定的危害。
因此，为了保护环境和消费者的健康，无铅焊接材料应运而生。
二、无铅焊接的优点1.环保：无铅焊接材料不含有对环境有害的铅元素，可以减少对土壤、水源和空气的污染，保护生态环境。
2.健康：无铅焊接材料不含有有毒的铅元素，可以减少工人接触有害物质的风险，保护工人的身体健康。
3.成本：无铅焊接材料的价格相对较低，可以降低生产成本。
三、无铅焊接材料的分类和特点1.有机无铅焊料：主要由有机树脂、活性剂和助剂组成，具有熔点低、焊点亮度好、耐热性差的特点。
2.无铅合金焊料：主要由金属组成，常见的无铅合金焊料有Sn-3.0Ag-0.5Cu、Sn-0.7Cu等，具有熔点高、强度高、耐热性好的特点。
四、无铅焊接材料的使用规范1.选择合适的无铅焊接材料：根据不同的应用场景选择合适的无铅焊接材料，考虑到焊接温度、耐热性、环保性等因素。
2.遵守操作规程：在使用无铅焊接材料时，应根据厂家提供的使用说明和操作手册进行操作，严格控制焊接温度和时间。
3.加强安全防护措施：在使用无铅焊接材料时，工人应佩戴适当的防护用品，如手套、口罩和护目镜，避免接触焊料和有害气体。
4.做好废弃物的处理：废弃的无铅焊接材料应分类存放，以便进行回收和处理，避免对环境造成污染。
5.定期检查设备和工具：无铅焊接材料的使用需要使用相应的设备和工具，如焊接枪、烙铁等。
定期检查设备和工具的状况，确保其正常工作。
6.做好记录与备案：使用无铅焊接材料的企业应做好相关记录和备案工作，包括使用材料的种类和数量、操作情况等。
五、无铅焊接材料的未来发展随着环境保护意识的增强和技术的不断进步，无铅焊接材料将会得到进一步的发展和应用。
未来，无铅焊接材料将会更加环保、稳定和高效，成为电子行业的主流焊接材料。
总结：无铅焊接材料的使用规范是保护环境和人体健康的重要措施。
无铅锡膏注意事项
深圳市兴鸿泰锡业有限公司
无铅锡膏注意事项
一、如何选用本系列锡膏
客户可根据自身产品及工艺的要求选择相应的合金成分，锡粉大小及金属含量，对于一般无铅焊接体系，我们建议选择Sn96.5Ag3.0Cu0.5合金成分，锡粉大小一般选T3（mesh-325/+500,25-45um ），对于Finepitch,可选用更细的锡粉。
二、回温
锡膏通常要用冰箱冷藏，冷藏温度5~10℃为佳。
从冰箱中取出锡膏时，须先经“回温”才能打开瓶盖使用。
回温方式：不开启瓶盖的前提下，放置于室温中自然解冻；
回温时间：4小时左右
注意：
（1）未经充足的“回温”，千万不要打开瓶盖；
（2）搅拌方式：手工搅拌或机器搅拌均可；
（3）搅拌时间：手工：5分钟左右机器：3分钟
（4）不要用加热的方式缩短“回温”时间。
（5）锡膏在“回温”后，于使用前要充分搅拌。
适当的搅拌时间因搅拌方式、装置及环境温度等因素而有所有同，应在事前多做试验来确定）。
此款无铅高温锡膏是由含氧量极低规则球形粉合金锡96.5%银3.0%铜0.5%与阳离子载体在真空加氮气下通过进口设备均匀搅拌。
熔点为217℃。
这款无铅锡膏极大适合现在的锡银铜和锡银等无铅电子元件的较高的焊接工艺温度。
目前适合高速生产和不同产品的表面贴装使用。
它在无铅焊接焊接上有个非常好的润湿能力,是焊点看起饱满。
且松香残留不会外溢出焊点,杜绝了松香的导电现象。
其已通过权威的SGS 的认证。
本文由深圳有铅锡膏（ ）整理发布。
无铅焊锡的成份筛选及其粉材的制造工艺
表面实装在 0℃到 100℃时，和 Sn-Pb
一般家电制品 行动电话
航天．飞机汽车
相同，但在-55℃到+125℃时则变差。 比起其它的高 Sn 量合金，lift off 较少 发生。 有关 Sn-2.6Ag-0.8Cu-0.5Sb 方面,至今
信赖性尚不明确。
三、无铅超细焊锡粉材的制作 3.1 工业化大规模制作金属粉末，常采用雾化法。雾化工艺自六十年代初问世以 来，为新的金属粉末材料的出现提供了生产手段。雾化法主要有水雾化——水冷， 气雾化——气冷和气雾化一水冷三种方式。[4]
5
Sn-2.6Ag-0.8Cu-0.5Sb
211
6
Sn-3Ag-2Bi
220
7
Sn-3.5Ag
221
8
Sn-3.5Ag-0.5Cu-1Zn
221
科技人员经过努力，对无铅焊料成分已经达成的共识：以 Sn 为基体，添加
Cu, Ag, Bi, Zn, In 等合金元素，目前常用的配方为：95.5Sn/4.0Ag/0.5Cu。
CDIP-20 时就比较差。Sn-3.5A源自-4.8Bi210℃ 205℃
一般家电制品 行动电话
航天．飞机汽车
表面实装时在 0℃~100℃的范围时， 比 Sn-Pb 共晶焊锡优秀。-55℃~+125 ℃时比 Sn-Pb 好。波焊(DIP)时几乎都 会发生 lift off。
Sn-3.5Ag
221℃ (共晶)
轻则表面发黄，这样的粉材，对产品质量是有不利影响的。
无铅焊锡合金粉末的生产过程大致如下：
首先按配方称量金属材料，启动中频炉，根据熔炼工艺的要求，将金属熔化，
在雾化前对金属液进行脱氧。
对雾化装置进行除氧操作，以确保雾化过程中，装置中处于无氧状态。
ipc 无铅焊锡标准
ipc 无铅焊锡标准
IPC无铅焊锡标准主要包括以下两个方面：
1. 焊料的成分要求：无铅焊料主要由锡、银、铜、锑等元素组成，其化学成分必须符合标准规定，以确保焊接质量和性能的稳定。
同时，还需要对焊料的外观、粒度、润湿性等进行要求，以保证焊接的可靠性和一致性。
2. 焊接工艺的规定：无铅焊锡标准要求焊接工艺必须符合IPC规范，并进行详细的记录和过程控制。
焊接温度、焊接时间、焊接压力等参数需要进行严格控制，以确保焊缝的完整性和可靠性。
如需更多信息，建议前往IPC官网查询或咨询相关行业专家。
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。
无铅焊料及相应工艺
如：日本所有大型消费类电子产品公司都在大量生产无铅电子产 品，推销时使用“绿色产品”作为竞争卖点。松下2019年推出 了微型CD播放机，包装上用一片绿色的树叶作为环保安全标志， 市场份额从4.7%增长到15%。
在市世场贸组竞织原争则下分，析同样也是市场准入门槛的环保法
从欧洲到日本、美国，都已先后把治理“电 子垃圾”作为当务之急。
控日本制电铅子的工使业协用会于2019年决定，主动在电子组装
中去除铅。目标是2019年50%电子产品无铅，2019 年完全无铅。
欧洲议会于2019年12月通过决议草案，在2019年7 月1日起开始全面禁止使用含铅电子焊料。
80年代初，美国立法禁止在汽油与管道焊接中使用 铅；1992年的Raid法案（尚未立法）中即包含了电 子组装中禁用铅。美国NEMI于2019年成立专门工 作组，目标是帮助北美公司在2019年启动无铅电子 组装，到2019年全面实现电子产品无铅。
无铅焊料的选用
将来不可能有一种所谓“标准”的无铅焊料， 几种不同的无铅焊料各有利弊，其选用取决 于产品和工艺的具体要求。
无铅焊料由于其填加成分价格较高，故其价 格明显高于锡铅焊料。
在选用无铅焊料时，要特别注意避开专利问 题。
1 ）实需施要更无高铅的工焊艺温接度工艺主要相关问题 以回流焊为例：普通含铅焊膏的温度工艺窗口为208235 ℃，而无铅焊膏因为熔点高、润湿性差、回流时 自对位能力较差，其温度工艺窗口为242-262 ℃。
特殊用途 99.3Sn-0.7Cu, 96.5Sn-3.5Ag
日本：回流焊 ••Sn-(2-4)Ag-(0.5-1)Cu •
••
Sn-(2-4)Ag-(1-6)Bi •
PCB电路板有铅与无铅工艺的区别
PCB电路板有铅与无铅工艺的区别1.材料选择：有铅工艺中，焊接使用的主要材料是含有铅的焊料。
而无铅工艺中，焊接使用的主要材料是不含有铅的焊料。
无铅焊料常用的成分包括锡、银、铜等。
2.熔点差异：有铅焊料的熔点较低，一般在183°C左右。
而无铅焊料的熔点较高，一般在217°C左右。
因此，在无铅工艺中，焊接的温度需要更高。
3.环境友好性：无铅工艺主要是为了减少对环境的污染，铅是一种对环境和人体有害的金属，所以近年来各国纷纷提倡无铅工艺的应用。
相比之下，有铅工艺会产生有害废料和废气，对环境造成更大的危害。
4.焊接质量：无铅工艺相对于有铅工艺来说，焊接质量更好。
因为无铅焊料形成的焊点通常比较薄而均匀，能够实现更高的焊接密度。
而有铅焊料容易形成焊锡球、焊墨、焊渣等焊接缺陷。
5.焊接工艺调整：由于无铅工艺的熔点较高，需要重新调整焊接工艺。
在无铅工艺中，需要将焊接温度和焊接时间加大，以保证焊接点的质量。
6.实施成本：无铅工艺相对于有铅工艺来说，实施成本更高。
首先，无铅焊料的成本较高。
其次，因为无铅焊料的熔点较高，需要使用更高效的焊接设备，增加了设备投资成本。
总体而言，无铅工艺相比有铅工艺具有更多的优势，尤其是在环境友好性和焊接质量方面。
目前，越来越多的电子产品制造商选择无铅工艺作为电路板制造的首选。
然而，无铅工艺也带来了一些新的挑战，如在焊接温度调整和设备升级方面的问题。
因此，在实际应用中，制造商需要综合考虑产品特性、成本和生产效率等因素，选择适合的工艺。
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。
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无铅焊料的选取
[摘要]在无铅化制造的潮流下，很大部分电子组装厂正在使用或试用无铅焊料，然而部分中小型和内陆电子组装厂，还对无铅焊接知之甚少，或者受资金和技术的限制，而无力跟进。
[关键词]无铅焊接无铅焊料SnPb SnAgCu SnAg
近几十年来，全球电子电气工业呈现膨胀式发展，电子产品更新换代非常迅速。
人类在享受电子电气工业带来的方便和益处的同时也面临堆积如山的电子垃圾，世界各国处理报废电子电气产品的负担越来越重。
电子电气垃圾给全球生态环境造成的消极影响正越发严峻。
2003年2月13日，欧盟委员会颁布WEEE和RoHs两指令，其中RoHs指令规定，自2006年7月1日起，进入欧盟市场的电子电气产品禁用6类有害物质。
由此电子产业掀起了一股“绿色”风暴，电子电气产业也随之进入了“无铅制造时代”。
由于传统的焊料成份63Sn37Pb，在目前的电子装联行业，被广泛使用。
要实现无铅化制造，必然面临无铅焊料的选择，广泛的研究表明，没有一种无铅合金可以直接替换铅锡合金。
因此，人们花了很大力气研究和开发能够代替铅锡焊料的合金，面对纷繁的无铅焊料种类和成分，无铅焊料的选择主要考虑以下几个方面。
（1）金属的价格和金属的资源考虑，尽量选择低成本和全球供应充分的金属。
很多电子制造大厂表示，目前市场上无铅焊料供应充足，但要采购到在性能和价格方面都能满意的产品很难，无铅焊料价格平均高出有铅1倍以上。
在考虑价格时，不但要考虑单位重量的价格，也要考虑单位体积的价格。
例如，Sn96.5Ag3Cu0.5与Sn63Pb37之间在密度上的差别几乎达到20%。
因此，如果一公斤的Sn63Pb37 产生1,000瓶的锡膏，那么0.8公斤的Sn96.5Ag3Cu0.5也将产生同样1,000瓶锡膏。
从表1中可以看出，单位体积相对成本比单位重量相对成本普遍低20～40％。
另外，有些无铅焊料还受专利限制，增加了大约2~8%的合金成本。
早期的无铅焊料主要使用Sn96.5Ag3Cu0.5（SAC305）和Sn95.5Ag4Cu
0.5（SAC405），这两种焊料由于含有比较贵重的银金属，又受专利保护，价格相对较高。
目前价格较低的Sn99.3Cu0.7合金受到越来越多的青睐。
（2）熔点选择。
大多数装配厂家(不是所有)都要求焊料固相温度最小为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。
例如：波峰焊用焊条，液相温度应低于炉温260℃；再流焊用焊锡膏，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℃，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，同时还能将印制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。
对于无铅焊料而言，熔点低或越接近SnPb焊料越有利。
然而目前大部分无铅焊料的熔化温度比SnPb焊料要高大约30-40℃，在工艺上将要求预热时间延长，预热和焊接温度提高，这样对印制板和元器件的耐热性提出了更高的要求。
选择低熔点的无铅焊料将是业者不断的追求。
（3）导电、导热等物理参数因素。
影响电子制造工艺及其产品可靠性的焊料物理性能主要包括：表面张力、电阻率、热导率以及热膨胀系数等，详见表3。
电阻率直接影响导电性能，良好的导电性是电子连接的基本要求，从表3中可以看出无铅焊料的导电性能都优于SnPb合金。
热导率的大小决定焊点的散热速度，为了能散发热能，合金必须具备快速传热能力。
作为金属合金，无铅焊料一般都能满足散热要求。
焊料的表面张力是一个不利于焊接的重要因素，其值越大，润湿性能越差，焊点的可靠性就越差。
在焊接过程中，降低焊料表面张力可以提高焊料的润湿力。
热膨胀系数由于缺乏相关数据无法进行比较，但都比铅锡共晶焊料大。
热膨胀系数过大将会影响焊点外观，严重的将会产生收缩效应或热裂。
（4）润湿能力比较。
焊接合金的固有润湿能力是一个重要的性能指标，它直接影响到焊接互连的完整性。
这种固有润湿能力也控制着动态焊接过程（波峰焊接或回流焊接）中的产量和成品率。
除此之外, 在焊剂有效的化学作用下，焊料对电路板和元件的可焊度，直接影响着焊点的质量。
焊料的表面张力直接影响润湿性能，表面张力越大，则润湿性能越差。
通常评估润湿性能用润湿时间以及最大润湿力来表示。
部分无铅焊料的润湿时间见表4。
一般要求在245℃时，润湿时间为1秒左右为佳。
据最新的研究成果，SnCu 系焊料添加铌或铌和铋，能大大改善润湿能力，以及焊点外观和可靠性。
（5）良好的机械特性。
合金必须能够提供63Sn37Pb所能达到的机械强度和可靠性，综合各机构的研究报告，现有的无铅焊料的机械性能基本上能满足制造与使用要求；但早期的Sn42/Bi58和Sn91/Zn9虽然熔点较低，但材料的抗拉强度太差，基本已没有市场。
（6）低毒或无毒性，合金成分中要求无铅、无镉、无汞以及无六价铬（禁止使用6种有害物质的要求）。
有些人也要求不能采用有毒物质所提炼的副产品，因而又将铋排除在外，因为铋主要来源于铅提炼的副产品。
（7）尽量与现有的焊接设备和工艺兼容，可在不更新设备、不改变现行工艺的条件下进行可靠焊接。
无铅化制造不可能以报废现有设备为代价，目前业者普遍采用如下选择：回流焊一般采用SnAgCu（SAC305或SAC405），波峰焊和手工焊一般采用SnCu0.7。
结论：到目前为止，要选择同时满足上述条件的无铅焊料还比较困难，满意的替代Sn-Pb体系焊料的无铅焊料也还没有出现，已出现的无铅焊料都存在有这样或那样的问题。
无铅焊料还需继续研究改进，逐步提高性能并降低成本，在满足电子产品可靠性要求和降低成本方面取得突破。
各企业需要结合各自的产品情况、设备状况以及工艺技术应用情况，进行综合考虑。
注：“本文中所涉及到的图表、注解、公式等内容请以PDF格式阅读原文”。