浅析无铅焊接工艺技术
无铅制程教程三篇
无铅制程教程三篇一、无铅制程的概述无铅制程是一种替代传统有铅制程的电子焊接方法，旨在减少对环境和人体的有害影响。
它是近年来电子行业的一个重要技术发展方向。
本篇文章将从制程原理、材料选择和焊接工艺等方面介绍无铅制程的基本概念和应用。
1. 制程原理无铅制程的核心概念是使用无铅焊料替代传统的铅锡合金焊料。
无铅焊料由多种金属元素组成，如银、铜、锡和锌等。
相比之下，传统的铅锡合金焊料含有大量的铅，对环境和人体健康造成潜在的危害。
2. 材料选择在采用无铅制程时，必须选择适合的材料来替代铅锡焊料。
常用的无铅焊料有银基焊料、铜基焊料和锡基焊料等。
根据具体焊接需求和技术要求，选用合适的材料以确保焊接质量和可靠性。
3. 焊接工艺无铅制程的焊接工艺与传统的有铅制程有一定的区别。
在无铅制程中，焊接温度和焊接时间等参数需要进行优化和控制。
此外，焊接设备的选择和调整也是确保无铅焊接质量的重要因素。
二、无铅焊接工艺的优势无铅制程相对于有铅制程具有多种优势，本篇文章将从环境友好、提高可靠性和法规要求等方面介绍无铅焊接工艺的优势。
1. 环境友好无铅焊料避免了铅对环境的污染，有助于保护生态环境和人类健康。
在电子行业中广泛应用无铅制程，对于减少环境污染具有积极的影响。
2. 提高可靠性相较于传统的铅锡焊料，无铅焊料通常具有更高的熔点和较差的润湿性。
这使得焊点在高温环境下更加稳定，提高了焊接连接的可靠性和耐久性。
3. 法规要求许多国家和地区的法规要求电子产品必须采用无铅制程。
逐渐普及和应用无铅焊接工艺可以确保企业符合相关法规，并顺利进入国际市场。
三、无铅焊接的实施方法无铅焊接具有一定的技术难度，但随着技术的不断发展和成熟，相关实施方法也日趋完善。
本篇文章将从设备调整、工艺控制和质量检验等方面介绍无铅焊接的实施方法。
1. 设备调整由于无铅焊接与有铅焊接存在一定的差异，设备的调整至关重要。
焊接设备的温度控制和焊接参数的设定需要进行调整，以适应无铅焊接的要求。
最新整理无铅焊接-控制与改进工艺.doc
无铅焊接：控制与改进工艺--------------------------------------------------------------------------------本文描述怎样控制与改进无铅工艺...。
在实施无铅工艺之后，我们必须经常跟进、监察和分析数据，以保持工艺在控制之中。
无铅焊接已经引入了，因此无数的问题也提出来了。
尽管如此，许多问题还是必须回答的，包括无铅的定义、它的实施成本、和甚至是否所有技术问题已经解决。
但是，实验继续在新的无铅合金的可靠性上提供好的数字。
本文讨论成本与能量效应，并展示工艺必须不断地检验，因为技术与工艺知识在将来会改进的。
一个标准改进模式，比如德明循环(Deming cycle)，可用来维护无铅焊接工艺的控制，作出调整和改进，并在可能的时候实现成本的节约。
材料成本焊锡作为一个例子，某种焊接机的锡锅含有大约760公斤的锡铅(SnPb)合金。
用SnPb来填满锡锅将花大约$3,960美元。
SnPb的密度为8.4 g/mm3。
用锡铜(SnCu)合金填满相同的锡锅需要661公斤，其密度为7.31g/mm3 :质量= (7.31 ÷ 8.4) x 760 = 661.结果是焊锡成本增加28%或$5,063美元。
其它无铅替代方案，如锡银(SnAg, 135%)和锡银铜(SnAgCu, 145%)对焊锡成本的影响甚至更大。
考虑到焊接点和将SnPb与无铅进行比较，我们可以作下列计算。
如果形状相同，那么无铅合金的质量将较少，由于其密度较大。
对于一个SnCu焊接的通孔引脚连接器，焊锡质量为：(ρSnCu x ρSnPb) x massSnPb因为焊点看上去不同，湿润可能较差，焊点的角度不同，我们必须验证是否计算的质量差别大约等于焊接点的实际质量增加。
为了证实，我们焊接一块有连接器的板(每块板总共192个引脚)，称出焊接前后的重量差别(表一)。
重量的增加多少都是所焊接的焊锡。
锡焊机理与SMT无铅焊接技术
表面张力在焊接中的作用
再流焊—分—子当运焊动膏达到熔融温度时，在平衡的表面张 力的作用下，会产生自定位效应（self alignment）。表 面张力使再流焊工艺对贴装精度要求比较宽松，比较容易 实现高度自动化与高速度。同时也正因为“再流动”及 “自定位效应”的特点，再流焊工艺对焊盘设计、元器件 标准化有更严格的要求。如果表面张力不平衡，焊接后会 出现元件位置偏移、吊桥、桥接、等焊接缺陷。
液体能够润湿金属板
液体不能润湿金属板
在熔融焊料中也存在毛细管现象
毛细管现象在焊接中的作用
• 在软钎焊过程中，要获得优质的钎焊接头，需要液 态钎料能够充分流入到两个焊件的缝隙中。
• 例如通孔元件在波峰焊、手工焊时，当间隙适当时， 毛细作用能够促进元件孔的“透锡”。
• 又例如再流焊时，毛细作用能够促进元件焊端底面 与PCB焊盘表面之间液态焊料的流动。
焊缝
内容
一. 概述 二. 锡焊机理 三. 焊点强度和连接可靠性分析 四. 关于无铅焊接机理 五. 锡基焊料特性
一. 概述 熔焊
熔焊 焊接种类 压焊
钎焊
压焊
钎焊
超声压焊 金丝球焊 激光焊
电子装配的核心——连接技术：焊接技术
焊接技术的重要性 ——焊点是元器件与印制电路 板电气连接和机械连接的连接点。焊点的结构和强 度就决定了电子产品的性能和可靠性。
• 液态焊料在粗糙的金属表面也存在毛细管现象，有 利于液态焊料沿着粗糙凹凸不平的金属表面铺展、 浸润，因此毛细管现象有利于焊接的 。
毛细作用—液体在毛细管中上升高度的表达式
2σ H = ——
ρgR
式中：
• H—毛细管中液柱的高度 • σ—液体（焊料）的表面张力 • ρ—液体（焊料）的密度 • g —重力加速度 • R —毛细管半径
无铅焊接工艺研究
无铅焊接工艺研究作者：赵福德来源：《中国科技博览》2013年第26期中图分类号：TF046.6 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2013）26-031-01序言：无铅化生产作为一种强制性的环保法令已经在大多数国家开始执行。
但铅是一种非常具有焊接工艺特性的材料，当我们将它去除后，到目前为止还没有找到一种能够完满取代它的金属或合金。
无铅焊接因为其焊接温度过高、浸润性差、表面张力大、扩散率低等特点，在焊接过程中存在诸多工艺难点及质量缺陷，本文通过对无铅焊接工艺过程的研究及摸索试验，确定了射频电缆组件的无铅焊接工艺方法。
1. 电缆组件的工艺特点1.1 电缆组件的结构特点半刚/半柔性电缆组件在射频系统中起着传递信号的作用，它是由射频连接器及射频电缆焊接而成的组件。
一般需要焊接两处，分别为内导体焊接和外导体与插头外壳的焊接。
1.2 电缆组件的质量要求1.2.1 焊点美观一致，半刚性电缆组件使用在产品的面板上，客户对美观性要求非常高，焊点要做到光滑饱满并具有非常高的光亮度，电缆焊接处即使有略微的发黄现象也被视为不合格品。
1.2.2 良好的射频性能，虚焊会严重影响到电缆的射频性能。
1.3 电缆组件的焊接工艺1.3.1 内导体焊接插针和电缆内导体的材料为铜合金，表面镀涂金或银，其材质具有良好的可焊性。
但插针孔为细长孔，尺寸较小，焊接过程中插针孔内空气不易排出，如果焊料流动性差就容易造成虚焊现象。
焊接设备为专用插针焊接机，焊接时将焊料预先放置在插针孔内，预热插针，待焊料融化时将电缆内导体插入插针孔内，来回抽拉几次，确保插针内空气排出，避免虚焊现象。
1.3.2 外导体焊接电缆外导体镀涂铜锡锌三元合金，这种镀层具有较差的可焊性。
外导体焊接时要求焊接时间短，不能将热量传递到电缆介质上，因为介质材料为聚四氟乙烯，它的热膨胀系数很大，受热后很容易膨胀从电缆外导体中伸出，影响到电缆组件的电性能。
所以外导体焊接具有较高的焊接难度。
波峰焊无铅工艺
工艺参数设置
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温度参数设置
根据材料特性和工艺要求，合理设置波峰焊设备 的温度参数，包括预热温度、焊接温度和冷却温 度等。
时间参数设置
根据产品特性和工艺要求，合理设置波峰焊设备 的时间参数，包括预热时间、焊接时间和冷却时 间等。
焊接质量不稳定
无铅焊料的熔点较高，焊接过程中容易出现不润湿、球状突起等问 题，需要选择合适的焊料和焊接工艺来解决。
兼容性问题
无铅工艺需要与传统的含铅工艺进行兼容，以确保产品的可靠性和稳 定性，需要进行充分的测试和验证。
05 无铅工艺的发展趋势与展 望
无铅工艺的技术创新与改进
新型无铅焊料的研发
针对无铅工艺的需求，研发出性能更优、可靠性更高的新型无铅 焊料，以提高焊接质量和可靠性。
汽车零部件的无铅焊接
汽车行业对于产品的质量和可靠性要求极高，无铅工艺的应用有助于提高汽车 零部件的焊接质量和可靠性。
汽车环保要求
随着汽车行业对环保要求的提高，无铅工艺的应用成为汽车行业实现环保目标 的重要手段之一。
无铅工艺面临的挑战与解决方案
成本问题
无铅焊料的价格相对较高，增加了生产成本，需要通过优化工艺和 降低废品率等方式来降低成本。
成熟阶段
目前，无铅工艺已经广泛 应用于电子制造、汽车、 通讯等领域，成为主流的 焊接技术之一。
02 波峰焊无铅工艺流程
前期准备
了解产品特性
人员培训
在开始波峰焊无铅工艺之前，需要充 分了解产品的特性，包括材料、尺寸、 结构等，以便制定合适的工艺方案。
对操作人员进行波峰焊无铅工艺的培 训，提高其技能水平和安全意识。
浅谈无铅焊接工艺
浅谈无铅焊接工艺作者：雷明来源：《商情》2008年第06期[摘要] 要开发一条健全的、高合格品率的无铅焊接生产线，需要进行仔细地计划，并要为计划的实施作出努力以及严格的工艺监视以确保产品的质量和使工艺处于受控状态。
本文针对回流工艺技术来进行探讨，探讨了在无铅技术的更严格要求下，如何对工艺进行优化和监控。
[关健词]无铅焊接工艺工艺监控工艺设置一、我们面对的无铅焊接挑战铅是种特性十分适合焊接工艺的材料。
当我们将它除去后，到目前还无法找到一种能够完全取代它的金属或合金。
当我们在工艺、质量、资源和成本等方面找到比较满意的代用品时，我们在工艺和成本上都不得不做出让步。
而在工艺上较不理想的情况有以下几个方面。
1．较高的焊接温度。
大多数的无铅焊料合金的熔点都较传统锡铅焊料合金高。
业界有少部份溶点低的合金，但由于其中采用如铟之类的昂贵金属而成本高。
熔点高自然需要更高的温度来处理，这就需要较高的焊接温度。
2．较差的润湿性。
无铅合金也被发现具有较不良的润湿性能。
这不利于焊点的形成，并对锡膏印刷工艺有较高的要求。
由于润湿效果可以通过较高的温度来提高，这又加强了无铅对较高温度的需求。
熔化的金属，一般在其熔点温度上的润湿性是很差的，所以实际焊接中我们都需要在熔点温度上加上20度或以上的温度以确保能有足够的润湿。
3．较长的焊接时间。
由于温度提高了，为了避免器件或材料经受热冲击和确保足够的恒温以及预热，焊接的时间一般也需要增长。
以上这些不理想的地方带给用户什么呢？总的来说就是器件或材料的热损坏、焊点的外形和形成不良、以及因氧化造成的可焊性问题等工艺故障。
这些问题，在锡铅技术中都属于相对较好处理的。
所以到了无铅技术时，我们面对的焊接技术挑战更大。
二、工艺窗口简单来说，无铅的工艺挑战或工艺难处，在于其工艺窗口相对锡铅技术来说是缩小了。
例如器件的耐热性，在锡铅技术中一般为240℃，到了无铅技术，IPC和JEDEC标准中建议必须能够承受260℃的峰值温度。
无铅焊接的质量和可靠性分析
无铅焊接的质量和可靠性分析无铅焊接是一种替代传统铅焊接的技术，在电子制造业中越来越受欢迎。
它被广泛应用于手机、计算机、汽车电子等领域，并在一定程度上改善了环境和健康安全问题。
本文将对无铅焊接的质量和可靠性进行分析。
首先，无铅焊接的质量主要取决于焊接接头的可靠性。
与传统的铅焊接相比，无铅焊接在焊接接头的物理性能上存在一些差异。
无铅焊料的熔点较高，焊接温度也相应提高，这可能导致焊接接头出现焊缺、毛刺和冷焊等问题。
因此，在无铅焊接的过程中，需要严格控制焊接的温度和时间，确保焊缝的完整性和连接的可靠性。
其次，无铅焊接的质量还与焊接材料的选择和焊接工艺的优化有关。
无铅焊料种类繁多，包括有机铅、无铅合金等。
正确选择合适的焊料是保证焊接质量的关键。
此外，优化的焊接工艺可以提高焊接接头的可靠性。
例如，合理调整焊接参数、采用预热和后热等措施可以减少焊接应力和应变，提高焊接质量。
关于无铅焊接的可靠性，一些研究已经针对其使用寿命和耐久性进行了分析。
无铅焊接与铅焊接相比，无铅焊接的接头强度和耐久性较差。
然而，通过合适的设计和工艺控制，可以提高焊接接头的可靠性。
例如，结构设计上的考虑、扬声器布置等可减少焊接接头的应力集中，增强接头的耐久性。
此外，研究者还发现适当增大焊料的量，以及利用辅助材料（如球墨铸铁）等措施可以增加焊接接头的寿命。
综上所述，无铅焊接的质量和可靠性与焊接接头的设计、焊接材料的选择和焊接工艺的优化密切相关。
通过合理控制焊接参数，采取适当的焊接工艺和辅助措施，可以有效提高无铅焊接的质量和可靠性。
然而，仍需要进一步研究和改进，以推动无铅焊接技术的发展和应用。
接着上文所述，下面将继续探讨无铅焊接的质量和可靠性的相关内容。
除了焊接接头的可靠性外，无铅焊接的质量还与焊接过程中产生的焊接缺陷有关。
无铅焊接常见的缺陷包括焊接裂纹、焊接虹吸缺陷和焊接气孔等。
这些缺陷可能导致焊接接头的破裂或失效，降低焊接质量和可靠性。
因此，在无铅焊接过程中，及时检测和修复焊接缺陷是保证焊接质量的重要步骤。
无铅锡膏焊接温度要求
无铅锡膏焊接温度要求无铅焊接技术是一种用无铅锡膏代替传统的含铅锡膏进行焊接的方法。
无铅焊接技术主要是为了减少环境污染以及对人体健康的影响，因为传统的含铅焊接方法会释放出有害的铅蒸汽和气味。
而无铅焊接则更加环保和安全。
要实现无铅焊接，控制焊接温度是非常关键的。
本文将详细介绍无铅锡膏焊接的温度要求。
无铅焊接温度的选择是由多个因素决定的，包括焊接材料的特性，焊接质量要求，以及工艺条件等。
在无铅焊接过程中，最常使用的是Sn-Ag-Cu合金作为无铅锡膏的主要成分，因此我们将以Sn-Ag-Cu合金为例来讨论无铅焊接温度的要求。
首先，无铅焊接温度的选择应基于焊接材料的熔点。
Sn-Ag-Cu合金的熔点通常在220℃到240℃之间，因此焊接温度应在这个范围内。
选取适当的焊接温度可以确保锡膏充分熔化，以便形成均匀的焊点。
然而，温度过高可能导致焊接材料的氧化和蒸发，从而影响焊接质量。
其次，无铅焊接温度还应考虑焊接材料的热传导性。
焊接温度过低可能导致焊接热量不足，无法很好地传导到焊接接头，从而产生不均匀的焊点。
因此，适当提高焊接温度可以促进焊接热量的传导，提高焊接接头的温度并确保焊点的质量。
此外，无铅焊接温度还应考虑焊接时间。
焊接时间是指焊接过程中维持焊接温度的时间。
通常，焊接时间应根据焊接接头的尺寸和结构来确定。
对于小尺寸的焊接接头，焊接时间应适当缩短，以避免过热和损坏。
而对于较大尺寸的焊接接头，焊接时间应适当延长，以确保焊接质量。
最后，无铅焊接温度还应综合考虑焊接环境条件。
例如，焊接环境的温度和湿度可能会对焊接温度产生影响。
高温和高湿度环境下，焊接温度应适当降低，以避免过热和焊接材料的氧化。
综上所述，无铅锡膏焊接温度的选择应基于焊接材料的熔点、热传导性、焊接时间以及环境条件等多个因素。
合理选择焊接温度可以确保无铅焊接的质量和可靠性，并最大限度地减少对环境和人体健康的影响。
因此，在无铅焊接过程中，焊接操作人员应严格按照相关的温度要求进行操作，并根据实际情况进行必要的调整和控制。
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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、可靠的焊接方法，广泛应用于电子电路、汽车制造、航空航天等行业。
本文将对无铅焊接工艺技术进行简要分析，介绍其原理、优势和应用。
一、无铅焊接工艺技术的原理
传统的焊接工艺中含有大量的铅成分，而铅是一种有毒有害物质。
为了保护环境和人类健康，各国纷纷禁止或限制使用铅焊。
无铅焊接工艺技术应运而生。
无铅焊接工艺技术主要包括无铅焊料和无铅焊接设备两个方面。
1. 无铅焊料
无铅焊料主要包括无铅焊丝和无铅焊膏。
无铅焊丝由不含铅的合金组成，例如
Sn-Ag-Cu合金。
这种合金的润湿性好，焊接接头可靠，且不会产生铅的环境污染。
无铅焊膏也是一种环保的焊接材料，用于手工焊接或波峰焊接。
无铅焊接设备包括无铅焊接工作台、无铅烙铁、无铅热风枪等。
这些设备能够提供适宜的焊接温度和焊接环境，从而确保无铅焊料的焊接性能和可靠性。
无铅焊接工艺技术相对于传统的铅焊接工艺具有以下几个显著的优势：
1. 环保性
无铅焊接工艺技术是一种环保的焊接方法，不含有毒有害的铅成分。
采用无铅焊接工艺技术可以减少焊接过程中对环境的污染，对保护生态环境具有重要意义。
2. 健康性
无铅焊接工艺技术不含有有毒有害的铅成分，能够有效保护工人的健康。
在焊接过程中，工人不会吸入铅蒸气或接触到铅焊剂，有利于减少职业病的发生。
3. 焊接性能
无铅焊接工艺技术采用优质的无铅焊料，能够确保焊接接头的可靠性和耐久性。
无铅焊接接头的电性能、机械性能和热冲击性能均优于传统的铅焊接接头。
对于波峰焊接工艺来说，采用无铅焊接工艺技术可以避免铅焊料在波峰焊接槽中的固溶和析出问题，保证波峰焊接接头的质量。
5. 符合国际标准
随着全球环保意识的提高，越来越多的国家和地区出台了对铅焊接的限制措施。
采用无铅焊接工艺技术可以使产品符合国际环保标准，便于产品出口和市场竞争。
无铅焊接工艺技术已经在多个领域得到广泛应用，尤其是在电子电路、汽车制造和航空航天等行业。
1. 电子电路
无铅焊接工艺技术在电子电路领域有着广泛的应用。
电子电路产品要求焊接的可靠性和环保性都比较高，采用无铅焊接工艺技术可以满足这些要求，增强产品的市场竞争力。
2. 汽车制造
汽车制造行业对无铅焊接的环保性和健康性要求也比较高。
无铅焊接工艺技术能够有效减少汽车制造过程中对环境和工人健康的影响，符合汽车行业的发展趋势。
3. 航空航天
航空航天产品对焊接接头的可靠性和耐热性要求较高，传统的铅焊接技术在这方面存在不足。
无铅焊接工艺技术在航空航天领域的应用可以提高产品的性能和可靠性，有利于保障飞行安全。
无铅焊接工艺技术是一种环保、健康、可靠的焊接方法，具有广泛的应用前景。
尤其是在环保压力越来越大的今天，无铅焊接工艺技术将成为焊接行业的发展趋势，带动整个产业向更加环保、健康的方向发展。
在实际应用中，需要根据具体的产品要求和工艺条件选择适宜的无铅焊接工艺技术，并加强无铅焊接技术的研发和推广，为环保产业的发展做出贡献。