无铅培训资料2
RoHS基础知识培训
RoHS基础知识培训目录一、RoHS基础知识培训概述 (2)1.1 培训背景与目的 (3)1.2 RoHS的定义与意义 (4)二、RoHS认证标准介绍 (4)2.1 RoHS认证的适用范围 (5)2.2 RoHS认证的标准与要求 (6)2.2.1 限制物质使用 (7)2.2.2 限制物质含量 (8)2.2.3 生产过程控制 (9)2.3 RoHS认证的流程与周期 (10)三、RoHS材料与工艺知识 (11)3.1 RoHS材料的选择与应用 (12)3.1.1 RoHS限制物质替代材料 (13)3.1.2 RoHS材料的性能与特点 (13)3.2 RoHS生产工艺的改进 (15)3.2.1 减少有害物质的使用 (16)3.2.2 提高材料的利用率 (17)3.2.3 优化生产流程与工艺 (18)四、RoHS质量控制与管理 (19)4.1 RoHS质量管理体系的建立 (20)4.2 RoHS质量控制的关键环节 (22)4.2.1 原材料检验 (23)4.2.2 生产过程监控 (24)4.2.3 产品检测与验证 (26)4.3 RoHS风险管理与应对策略 (27)五、RoHS案例分析 (28)5.1 RoHS成功案例分享 (30)5.2 RoHS失败案例剖析 (31)5.3 RoHS案例的启示与借鉴 (33)六、RoHS发展趋势与挑战 (34)6.1 RoHS技术的发展趋势 (35)6.2 RoHS面临的挑战与问题 (37)6.3 RoHS未来发展方向与机遇 (38)七、RoHS培训总结与展望 (39)7.1 培训成果总结 (40)7.2 培训效果评估 (41)7.3 RoHS培训的未来展望 (42)一、RoHS基础知识培训概述RoHS，即RoHS认证，是RoHS指令的实施，该指令由欧盟于2003年1月27日发布，旨在保护人类健康和环境，限制有害物质的使用，促进制造更环保的产品。
RoHS认证涉及的主要产品范围包括电子电气设备中的铜、铅、汞、镉、六价铬、多溴联苯（PBBs）、多氯联苯（PCBs）和邻苯二甲酸酯（PAEs）等物质。
无铅培训
机械性能对银和铜含量的相互关系
机械性能对银和铜含量的相互关系分别作如下总结2： 当银的含量为大约3.0~3.1%时，屈服强度和抗拉强度 两者都随铜的含量增加到大约1.5%，而几乎成线性的 增加。超过1.5%的铜，屈服强度会减低，但合金的抗 拉强度保持稳定。整体的合金塑性对0.5~1.5%的铜是 高的，然后随着铜的进一步增加而降低。对于银的含 量(0.5~1.7%范围的铜)，屈服强度和抗拉强度两者都 随银的含量增加到4.1%，而几乎成线性的增加，但是 塑性减少。 在3.0~3.1%的银时，疲劳寿命在1.5%的铜时达 到最大。发现银的含量从3.0%增加到更高的水平(达 4.7%)对机械性能没有任何的提高。当铜和银两者都配 制较高时，塑性受到损害，如96.3Sn/4.7Ag/1.7Cu。
商业上可行的一些无铅焊锡
商业上可行的一些无铅焊锡的例子包括 99.3Sn/0.7Cu, 96.5Sn/3.5Ag, 95.5Sn/3.8Ag/0.7Cu, 96.2Sn/2.5Ag/0.8Cu/0.5Sb。 现在工业趋向于使用接近共晶的锡银铜(near-eutectictin-silver-copper)合金。 多数无铅合金，包括锡-银-铜，具有超过200°C的熔 点 - 高于传统的锡-铅合金的大约180°C的熔点。这个 升高的熔点将要求更高的焊接温度。
无铅焊接装配的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
具体实施起来还存在几个大问题
最佳合金成分
合金95.4Sn/3.1Ag/1.5Cu被认为是最佳的。其良好的 性能是细小的微组织形成的结果，微组织给予高的疲 劳寿命和塑性。对于0.5~0.7%铜的焊锡合金，任何高 于大约3%的含银量都将增加Ag3Sn的粒子体积分数， 从而得到更高的强度。可是，它不会再增加疲劳寿命， 可能由于较大的Ag3Sn粒子形成。在较高的含铜量 (1~1.7%Cu)时，较大的Ag3Sn粒子可能可能超过较高 的Ag3Sn粒子体积分数的影响，造成疲劳寿命降低。 当铜超过1.5%(3~3.1%Ag)，Cu6Sn5粒子体积分数也 会增加。可是，强度和疲劳寿命不会随铜而进一步增 加。在锡/银/铜三重系统中，1.5%的铜(3~3.1%Ag)最 有效地产生适当数量的、最细小的微组织尺寸的 Cu6Sn5粒子，从而达到最高的疲劳寿命、强度和塑性。
0-SMT无铅焊接与问题分析解决 培训7-无铅焊接可靠性讨论及过渡阶段有铅、无铅混用应注意的问题
无铅：SAC305 有铅：Sn-37Pb
峰值温度 235~245℃ 210~230℃
液相时间 IMC厚度 50~60s 不容易控制 60~90s 容易控制
与锡铅钎料相比，无铅钎料最大的不同是：
在再流焊和随后的热处理及热时效（老化）过程中金
属间化合物会进一步长大，从而影响长期可靠性
Sn-37Pb
Sn-A-gCu
温就能满足有铅焊料的焊接温度了，而无铅焊接时对于复
杂的产品焊接温度高达260℃，因此元器件封装能否耐高 温是必须考虑的问题了。
塑封元器件开裂失效的例子
高温影响器件内部连接的可靠性
受潮器件再流焊时， 在器件内部的气体膨胀使邦定点的根部“破裂”
跟部断裂
FC-BGA（flip chip）的内部结构
倒装芯片 凸点
Sn-Ag-Cu结晶组织 非平衡状态凝固：
固溶对方的元素。结晶的形状比 Sn先结晶，以枝晶状（树状）出 较规则，因此外观比较光滑 现，中间夹Cu6Sn5和Ag3Sn。
三．关于过渡时期无铅产品长期可靠性的讨论
长期可靠性没有定论
是高可靠产品获得豁免的主要原因之一
无铅产品长期可靠性问题
高温损坏元器件 机械震动失效 热循环失效
2. PCB焊盘表面材料
有铅 Sn/Pb热风整平（HASL） Ni/Au（化学镀Ni和浸镀金ENIG ， 俗称水金板） 无铅 无铅HASL Ni/Au
Cu表面涂覆OSP
浸银（I－Ag）
Cu表面涂覆OSP
浸银（I－Ag） 浸锡（I－Sn）
3. 元器件焊端表面镀层材料
有引线 元件 引线 材料 Cu Ni 42号 合金钢 有引线元器件焊端 表面镀层材料 有铅 无铅 Sn/Pb Sn Ni /Au Ni/Pd/Au Sn/Ag Sn/Ag/Cu Sn/Ag/Bi 无引线元器件焊端 表面镀层材料 有铅 无铅 Sn/Pb Sn Ni Ni/Pd/Au Sn/Ag Sn/Ag/Cu Sn/Ag/Bi Sn/Bi
osp培训教材
二、宏泽电子F22G系列药水介绍
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F22G應用及特性
應用： 印刷電路板(PCB、FPC) 與IC載板之無鉛焊墊 特性 ： 低成本表面處理技術 均勻的保護膜，提供最平坦的焊墊表面 較低的表面離子污染度 只在銅面上形成皮膜，防止金面上的變色污染 耐熱性優異,經多次迴焊處理後仍有極佳的焊錫性 優異的耐濕性，具有一年的保護銅能力 相容於無鉛化 (Lead-free) SMT製程 相容於免洗型（No-Clean）SMT製程 非揮發性溶劑之水溶性溶液，安全性高 低溫操作，增加電路板結構穩定性 化學性質溫和、不攻擊防焊綠漆
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OSP的耐热性
OSP的耐热性是无铅化焊接过程中的核心问题.由于OSP的组成中,不仅含有高活性咪唑类与新鲜铜表面形成牢固的络合体,而且在无铅焊接高温度下不发生分解和逸出气体,因此要采用高分解温度OSP产品.目前,主要走向采用耐热性高的烷基苯基咪唑类组成. 烷基苯基咪唑类的热分解温高达354.7℃衍生式苯基咪唑类的热分解温度为240~260 ℃之间.因此,烷基苯基咪唑类的OSP明显地提高了分解温度和耐热性,完全适宜于无铅化焊接温度下多次回流焊接的应用.
绿油限制
有
有
有
无
无
焊点IMC
Cu6Sn5
Ni3Sn4
Cu6Sn5
Cu6Sn5
Cu6Sn5
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4、有机保焊剂（OSP）的未来
有机保焊剂（OSP）又可称耐热预焊剂.从目前来看，由于OSP较好地解决了无铅化焊接过程中的保护性、耐热性和可焊性的基本要求，加其成本低和制造工艺过程简单，因此，耐热型/高温型的OSP还会得到快速的发展，其市场占有率还会进一步提高。OSP除了具有保护性、耐热性和可焊性的基本要求外，还具有其它突出的优点，如：生产过程最简单和稳定，OSP的生产过程仅为微蚀、预浸、上有机膜、烘干几步；返工/存储过期处理最简单，不会损伤PCB和增加厚度；在所有表面涂覆(镀)层中成本最低.这些优点也决定着OSP在无铅化焊接中的地位提高和市场继续扩大.
无铅焊接制程培训内容
適用範圍： ※ 適用範圍：
1.直流電小於1500V、交流電小於1000V。 2.與成員國有安全利益相關的設備、武器、軍需品、戰爭物質、鎢絲燈泡、大型固 定式工業器具則不受本指令規範。
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五.無鉛產品之製造 ─ 2.品質管理 無鉛產品之製造 2.品質管理
─ 無鉛焊接產品之製程管制方式 無鉛焊接產品之製程管制方式─ 製程別
原物料電子 零件 (供應商端 供應商端) 供應商端
管理方式
1.以生產Date code來區隔。 。 2.屬無鉛電子零件者，建準另以專用之料號來區隔， 供應商以專用料號來納入。 1.接獲SMT加工用之訂購單，其品名/規格欄若有註記 “GN”者。例如：5015-4MS.L(AR)12V GN 2.設立無鉛專用之生產線，如SMT、修補工作區、倉 儲區…等 3.無鉛PCBA零組件在PCB有印刷型號(如:4028-4I9.N) 或料號(如:0608742330)之板面，選取未有焊接電子 零件之打曠處以紫色奇異筆畫一點記號。 4. 外包商之無鉛製程產品識別記號，於包裝容器現品 票上蓋印紅色正三角型“L.F”戳記。
擔當部門
品質驗 証 OK 客戶承認 or 發行ECN App . 機型料號 追加"GN" 區隔
分析 & 對策
பைடு நூலகம்
Reject
＊經驗証合格者，發行ECN通知客戶，並 確立可開始量產或交貨時程。
研發 業務
＊向研管中心申請機型料號追加“GN”，以 利與有鉛焊接之製程區隔。
无铅培训讲义
无铅培训讲义一、PCB及零件设计对无铅制成之影响绿色电子产品的概念：电子产品中含铅、镉、汞、六价铬等重金属和PBB及PBDE等溴化物阻燃剂的含量要求达到相关法律规定的，并非只是无铅。
电子垃圾和铅污染的机理：废弃电子器件埋入地下，被雨水和与其他废物反应所侵蚀。
带有金属的滤液可能转移到本地的地下水，并污染它。
人在饮用含有铅的水后，体内血液中的铅的含量升高。
铅对脑、中枢神经系统、肾脏、肝脏和血的产生都有损坏。
业界关于电子产品的相关法规的介绍（ROHS和WEEE）RoHS指令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。
WEEE指令主要规定是藉着赋予各家电器与电子设备制造/销售厂商，对于这些产品使用完尽后所生成废弃物的”延伸制造者回收责任，来达到加强回收WEEE的目标。
规定各会员国应该在2006年年底之前达到至少回收70%WEEE与回收再利用50%以上WEEE材料与组件(各类电器回收率目标不同)的目标。
WEEE&RoHS法令中所规范的电器及电子设备产品大型家电用品（Large household appliances）小型家电用品（Small household appliances）信息及电讯设备（IT&Telecommunication equipment）消费性设备（Consumer equipment）发光设备（Lighting equipment）电子及电器工具（Electrical & electronic tools）玩具、娱乐运动设备（Toys）医疗设施(Medical equipment system)监视及控管设备（Monitoring & controling struments）自动贩卖机（Automatic dispensers）无铅的定义和无铅豁免条例：电子工业中的所谓无铅就是指用其它一种或几种对人体无害(或微小可预防)的金属代替工业制造用料中的铅金属，从而大大减少或避免由于人们使用含铅产品而造成的健康受损。
无铅锡膏的培训资料
对无铅焊锡的要求
熔点：183。C或力求保持在200。C以下的范围； 成本：成本要低，导电性能好； 特性：焊接效果与常用锡膏一样或比常用锡膏更好； 其他：用DIP、SMT和维修方面都一致，并且要免 洗；
无ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ焊锡发展现状
One of the most promising alloys for general purpose soldering appears to be base on : -Sn-Ag-Cu (Eutectic 217°C). - (e.g. Sn96.5Ag3.0Cu0.5) - Other alloys with potential are : --Sn-0.7Cu (Eutectic 227°C) -Sn-3.5Ag (Eutectic 221°C) -Sn-Ag-Bi(@ 200°C - 210°C ) - e.g. Sn93.5-Ag3.5-Bi3.0 (@ 206°C - 213°C ) -Sn - Tin Cu – Copper Sb - Antimony - Ag – Silver Bi- Bismuth Zn - Zinc
Cost($/lb)
1.75 2.46 3 1.1 57.75 0.34 23 79.11 2.61 0.55
推行过程中解决的问题
与材料、元件和设备不相容 设备、工艺限制 狭小的工作以及操作范围 波峰焊工序要优化 清洗工序限制
温度 熔化阶段
Max slope <=3 C/s
。
235-249 C
Other 15%
SnAg 9% SnZnBi 9%
SnAgCuBi 5%
SnAgBi 3% SnAgCu 58% SnCu 1%
Sn42/Bi58
无铅培训[1]
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无铅培训[1]
发展无铅锡膏的背景
废弃电路板埋入地下，被雨水和与其他废物反应所侵蚀。 带有金属的滤液可能转移到本地的地下水，并污染它。 人在饮用含有铅的水后，体内血液中的铅的含量升高。 铅对脑、中枢神经系统、肾脏、肝脏和血的产生都有损坏。
Sn – 锡
Cu – 铜 Sb – 锑
Ag – 银 Bi- 铋 Zn – 锌
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无铅培训[1]
元素
银 铋 铜 铟 锑 锡
各金属基本储量的估计
全球需量(万吨) 全球储量(万吨) 剩余储量(万吨)
13,500 4000
8,000,000 100
78,200 220,000
15,000 8000 10,200,000
熔点：接近现行的Sn63/Pb37的熔点183。C，或 力
求保持在200。C以下的范围； 特性：焊接效果与常用锡膏一样或常用锡膏更好； 其他：用DIP、SMT和维修方面都一样，并且要免 洗
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无铅培训[1]
无铅合金的物理特性Vs Sn63/Pb37
熔点 硬度
Sn42/Bi58 Qualitek No-lead Sn96.5/Ag3.5 Sn63/Pb37
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元件焊端
➢镍/钯 ➢镍/金 ➢银/铂 ➢银/钯 ➢铂/钯/银
➢银 ➢金 ➢ 镍/金/铜 ➢锡 ➢ 锡/铅
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PCB 覆层
➢锡 ➢镍上镀锡 ➢镍上镀金 ➢钯 ➢镍上镀钯
无铅培训教材
无铅培训教材一．铅的基本知识：1．铅的解释：铅是一种金属无素，符号pb（plum-bum）原子序数82；2．铅的特点：铅是银灰色、熔点低、容易氧化，质重而柔软、有延展性、可塑性而没有弹性的二价或四价的金属无素主要用来制造合金、蓄电池、电缆的外皮等；刚切割时呈蓝白色，但在潮湿空气中很快失去光泽而变暗灰色，它大多以化合状态存在（化合两种以上的物质经过化学反应而形成新的物质）3．铅的用途：①铅笔心：用石墨或加颜料的黏土做成；②铅印：用铅字排版印刷，大量印刷时排版后制造成型，再浇制铅版；③铅字：用铅、锑、锡合成金涛成的印刷或打字用的活字；④铅版：把铅合金熔化后灌入纸型压成的印刷版；4．铅在自然界中分布的特点：铅在自然界分布很广，水、土壤和各种食品中均含有微量的铅；铅在食品中含量的标准为：0。
4毫克/千克（国际标准：0。
2毫克/千克），铅是三种放射性元素铀钍锕变的最终产物，在地壳中的含量很高，而且离地面越近铅的浓度越高，大气中铅尘流动在离地面1-1。
5米的区域，这一高度区域正是儿童的呼吸带，现今部分城市大气中铅的含量0。
8g/M3，而离地面一米内则达到13g/ M3 婴儿主要生活在此区域内，并且婴儿吸收能力是成年人的5-10倍，所以獐是铅吸收的主要受害群体；5．铅对儿童发育的危害：铅对儿童的生长发育有抑制作用，对生长发育所需的多种酶系统和视神经内分泌都有干扰作用，过量的铅对儿童的智商有危害，并对儿童视觉反应综合能力有影响；1）铅是神经毒素的重金属元素，而儿童的神经系统正处于快速发育完善过程，这个时期神经系统对外界毒性物质的抵抗力最为脆弱；2）儿童脑发育的影响最为严重，儿童血铅水平的上升会引起智商的下降而发病率越来越高，同时儿童血铅过高和小儿多动症、学习困难有关；3）铅的儿童身材矮小的可能性增大，此外儿童铅中毒还会导致贫血抵抗力下降等症状，血铅浓度过高的人患高缺钙的可能性也比正常人高出7倍6．铅中毒的解释（lead poisoning）铅被吸收入体内所产生的慢性中毒，特征为贫血并伴有红细胞点彩、严重绞痛、龈有蓝色铅线以及局部肌肉麻痹；二．铅的使用1．铅被运用于传统的焊料中，而焊料就是一种高效的能将电子产品粘合在一起的“胶水”，目前普遍用的焊料Sn63Pb37。
最新无铅制程培训资料
Lead-Free Manufacturing Engineering Training module for TechniciansChinese RevTranslated By: HUA-ME Lead Free teamOct, 2004A dvanced M anufacturing E ngineeringLead (Pb) Free’s Background, why to apply Lead free (推行无铅化的背景, 为什么要推行无铅化)Pb is harmful for Human’s health and environment(铅对环境及人体健康是有害的)Marketing and Legislative require to apply Lead (Pb) free, Especially in Electronic and Equipment.(市场及立法机构要求推行无铅化, 尤其是在电子电气设备中.EU (European Union) requires to meet Rohs requirement from Jul.1,2006. Including Pb Free requirement(欧盟要求从2006年7月1日起在电子电气设备中禁止使用包括铅在内的六种有害物质)Industry standard for Lead Free is Less than 0.1% Pb by weight in a products.(无铅的现有工业判定标准是产品中铅含量必须小于产品重量的0.1%.Lead Free’s impact and affect to Electronics industry(无铅化对电子电气工业的冲击与影响)Solder material (焊接材料)Solder material have to change from Sn/Pb alloy to Sn/Ag/Cu or Sn/Cu alloy mainly.(焊接材料不得不从以锡铅合金为主转向以锡银铜合金或锡铜合金为主.)Solder material changing lead to the overall changing and impact in Electronics Industry, due to high solderingtemperature of SAC alloy.(因为锡银铜合金的高焊接温度导致电子工业的全面转变与影响)From Component manufacturing and PCB assembly process, it has to do compatible changing for Lead Free(从元件制造到PCB组装制程, 不得不作出同无铅化相一致与兼容的变更) Viewpoint from different aspect, we can say the root impact and change is sourced from the High soldering temperature(从某种不同的角度看, 我们可以说根本性的冲击与变更来源于焊接高温)EMS PCB Assembly production(电子制造服务PCB组装生产)Conception of PCB Assembly production(PCB组装生产的概念)To solder Component on PCB with solder material at high temperature.(在高温条件下, 用焊接材料将元件焊接到印制电路板上)PCB (print circuit board) (印制电路板)Component (元件)Solder material (焊料)Conception of PCB Assembly production(PCB组装生产的概念)Component (元件)SMD Component(表面贴装元件)THT Component(通孔元件)Conception of PCB Assembly production (PCB组装生产的概念)Solder paste on PCB (印制电路板的焊接材料--锡膏)Conception of PCB Assembly production (PCB组装生产的概念)Soldering (焊接)Conception of PCB Assembly production (PCB组装生产的概念)PCBA (印制电路板组装件)Lead Free’s soldering temperature profile (无铅回流焊接的温度曲线)Lead Free’s reflow soldering temperature profile(无铅回流焊接的温度曲线)Reflow soldering requirement for Sn3~4Ag0.5Cu:(锡银铜类无铅合金锡膏的回流焊接要求)SAC Alloy’s melting point:217C~220C(锡银铜合金的熔点: 217C~220C)Reflow Time above Melting point to peak temperature 235~245C: 45s~120s(高于熔点温度到峰值235C~245C的回流焊接时间: 45~120秒)Reflow Time above 230C for solder joint: Minimum 10s(高于230度的焊点回流焊接时间: 最少维护持10秒)Sn/Pb’s reflow soldering temperature profile (锡铅合金回流焊接的温度曲线)Sn/Pb’s reflow soldering temperature profile(锡铅合金回流焊接的温度曲线)Reflow soldering requirement for Sn63/Pb37 orSn62/36Pb/Ag2:(锡铅类有铅合金锡膏的回流焊接要求)Sn/Pb Alloy’s melting point:183C(锡铅合金的熔点: 183C)Reflow Time above Melting point to peak temperature 210~225C: 30s~90s(高于熔点温度到峰值210C~225C的回流焊接时间: 30~90秒)Compare reflow soldering temperature between Sn/Pb and Sn/Ag/Cu:(比较锡铅合金与锡银铜合金回流焊接的温度曲线)45~120s30~90sReflow timeabove Meltpoint(高于熔的回流焊接时间)Increase 25C (增加25度)235~245C210~225CPeaktemperature(峰值温度)Increase 37C (增加37度)220C183CAlloy melt point(合金熔点)Result(结果)Sn/Ag/Cu(锡银铜合金)Sn/Pb(锡铅合金)Item(项目)Lead Free’s wave soldering temperature profile (无铅波峰焊接的温度曲线)Lead Free’s wave soldering temperature profile(无铅波峰焊接的温度曲线)Wave soldering requirement for Sn3~4Ag0.5Cu:(锡银铜类无铅合金锡膏的回流焊接要求)SAC Alloy’s melting point:217C~220C(锡银铜合金的熔点: 217C~220C)Wave Time above Melting point to peak temperature 250~260C: 2s~4s(高于熔点温度到峰值250C~260C的波峰焊接时间: 2~4秒)Sn/Pb’s wave soldering temperature profile (有铅波峰焊接的温度曲线)Sn/Pb’s wave soldering temperature profile (有铅波峰焊接的温度曲线)Actual wave soldering temperature profile sample245C180s183CSn/Pb’s wave soldering temperature profile(有铅波峰焊接的温度曲线)Wave soldering requirement for Sn63Pb37:(锡铅类含铅合金锡巴的波峰焊接要求)SnPb Alloy’s melting point:183C(锡铅合金的熔点: 183C)Wave Time above Melting point to peak temperature 240~250C: 2s~4s(高于熔点温度到峰值240C~250C的波峰焊接时间: 2~4秒)Compare Wave soldering temperature between Sn/Pb and Sn/Ag/Cu:(比较锡铅合金与锡银铜合金波峰焊接的温度曲线)2~4s2~4sReflow timeabove Meltpoint(高于熔点的回流焊接时间)Increase 10C (增加10度)255~260C250CPeaktemperature(峰值温度)Increase 37C (增加37度)220C183CAlloy melt point(合金熔点)Result(结果)Sn/Ag/Cu(锡银铜合金)Sn/Pb(锡铅合金)Item(项目)Requirement for PCB (无铅化对PCB的要求)Print Circuit Board(印制电路板)surface finishes 可接受的PCB (金属)表面处理 Ni-Au (镍-金)OSP Cu(Organic Solderability Preservative)(铜表面涂有机可焊性保护膜)immersion Silver-Imm Ag (沉银) immersion Tin-Imm Sn (沉锡)Board laminate (PCB 板材)Most Board laminate construction materials are compatible (大部分PCB 的基材是兼容(无铅)制程要求的)Recommended board laminate material for use in “high-end”applications (I.E. severs) to have:(推荐满足高端应用要求的PCB 的基材具有下述性能☺High glass transition temperature (Tg)高玻璃转化温度(Tg))High decomposition temperature (高分解温度(Td))备注: PCB 板材及表面处理的选择是有其应用规范的.Requirement for PCB (无铅化对PCB 的要求)表面处理列表Component Considerations 对元件无铅化方面的考虑Terminal and Ball metallurgies (元件焊接终端与焊球金属要求)Terminal and Ball metallurgies(元件焊接终端与焊球金属要求)元件焊接终端与焊球金属Component package: JEDEC 020C MSL 元件封装要求: 湿度敏感元件级别建议的020C 封装级别相应的温度表4-1 针对锡铅共晶合金制程(Process)---含铅元件封装可耐受的回流焊接峰值温度225+0/-5 C225+0/-5 C>=2.5 mm225+0/-5 C 240+0/-5 C <2.5 mm 体积(mm^3) >=350体积(mm^3) <350元件封装厚度建议的020C 封装级别相应的温度表4-1 针对锡铅共晶合金制程(Process)---元件封装可耐受的回流焊接峰值温度JEDEC 020C 湿度敏感元件级别*公差: 元件制造商/提供商应该确保其元件达到其声明的湿度敏感元件耐高温级别.建议的020C 封装级别相应的温度表4-2 针对无铅合金制程(Process)---元件封装可耐受的回流焊接峰值温度245 C *245 C *250 C *>2.5 mm245 C *250 C *260 C *1.6mm~2.5mm 260 C *260 C *260 C *<1.6 mm 体积(mm^3) >2000体积(mm^3) 350~2000体积(mm^3) <350元件封装厚度不同元件封装的耐高温分类级别当维持最低230C的焊点(solder Joint)温度时, 一些关键重要的元件封装温度将在020C 封装级别相应的温度之上.元件外包装标贴(Label)的考虑在创建回流焊接温度曲线(Profile)之前,确信检查过敏感元件的湿度敏感级别(MSL)元件或许是无铅的, 但是也许其湿度敏感级别(MSL)较低元件外包装标贴(Label)的考虑元件外包装标贴(Label)的考虑在元件外包装标贴上有明显的Pb free 标识元件外包装标贴(Label)的考虑在元件外包装标贴上有明显的Lead free 标识Lead Free identification/symbol in JABIL (JABIL 所采用的无铅识别标志)WI/ VA / PCP and process flow chart(WI/VA/PCP 及制程图表等文件用的无铅标识: )Lead Free identification/symbol in JABIL(JABIL 所采用的无铅识别标志)LF sticker/logo to display and show LF indirect material usage and rework tools: (无铅辅料, 维修工具等用的无铅标识:)Lead Free identification/symbol in JABIL(JABIL 所采用的无铅识别标志)LF logo paper to display on LF Bay area / machine equipment: (无铅生产线, 区域, 机器设备用的无铅标识☺PCB Assembly process requirementPCB 组装生产制程方面的要求Clear identification label/marking for Lead Free Component (清楚明晰的无铅元件标识)Clear identification label/marking for Lead Free process(清楚明晰的无铅生产制程标识)Clear identification label/marking for Lead Free Tooling(清楚明晰的无铅生产工具标识)Operator must have the Operating certification Card.(作业人员必须有上岗操作证)All Production operation must have WI (working instruction) support.(所有的生产运行作业必须有工作指支持)Summary of Lead Free (无铅化要点小结)Assembly/material doesn’t have Lead (Pb) substance, or Pb is Less than 0.1% weight of a products.(产品/物料不含铅,或含铅量小于产品/物料重量的0.1%.)It must have the capability to withstand the high soldering temperature condition, if the Lead Free material need to go through high temperature soldering process.(对于需经高温焊接的无铅物料,该物料必须能承受无铅焊接的高温环境条件)It should build a complete operation system to identify and trace the Lead free process, material, tools, equipments and assembly etc.(必须建立完善的无铅标识系统来区分,识别, 追踪无铅生产过程, 所用设备, 工具, 物料及最终的产品)All employees related to Lead Free project must pass the Lead free training.(所有涉及无铅项目的人员应该经过相关的无铅(Lead Free)知识培训)。
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无铅基础知识培训教材0815
前言铅是过去的电子产品中焊锡的主要成分之一，应用于电子工业超过50年的历史，然而其本身带有剧烈毒性，会造成长期的污染，对环境及人体的危害不言而喩。
在环保意识抬头的今天，如何应用符合环保概念的材料，让世界少点伤害少点污染，是本世纪产业讲求「清洁生产」的议题，「RoHS 环保制程」便是首要改善的重点。
而且，不久的未来，世界组织将推动全面禁用含铅产品，因此是否能尽早导入并使用RoHS环保产品，会是各企业是否能继续生存的关键问题。
尽管在全球电子制造业中全面推行RoHS环保生产还有待时日，而怀疑论者对RoHS环保的必要性和电子产品中铅的危害也还有争论，RoHS环保制造已经成为众多政策和法规的目标所在。
世界各地的电子产品制造商们不管是迫于立法的压力、还是为了迎合市场的需求、亦或是真的出于保护环境的目的，都必须去顺应全球性的RoHS环保生产趋势。
欧洲电子电气设备指导法令(WEEE Directive)则规定到2006年7月1日，部分含铅电子设备的生产和进口将属非法，同时含铅电子产品也不得在欧盟区域生产和销售。
欧洲在实现RoHS环保电子制造上比日本在范围上更广，在时间进程上更紧迫。
事实上，WEEE指导法令要求欧洲在2006年年底完全实现RoHS环保电子制造。
RoHS环保基础教材的编写，由于时间紧、资料和个人水平有限，难免出现疏漏与错误，望读者指出以改正。
RoHS环保基础知识培训教材目录第一章 RoHS环保的介绍第一节 RoHS环保定义第二节什么是环保产品第三节环保产品回收图示第四节铅对人体的影响第五节 IQC检验第六节 RoHS环保专用生产标识卡分颜色管理第二章RoHS与WEEE指令第一节指令介绍第二节环保产品标准第三节同维公司对RoHS的规定范围第三章RoHS环保物料的管理第一节 RoHS物料标识第二节 RoHS环保物料范围第三节 SMT车间RoHS环保物料管理第四节手插件车间RoHS环保物料管理第五节组装、包装车间RoHS环保物料管理第四章RoHS 环保辅料管理第一节 RoHS环保辅料管理与标示第二节 RoHS环保辅料分类第三节生产线领取、储存、使用管理第四节 RoHS环保辅料的报废管理第五节 RoHS环保辅料的盘点与管理第五章SMT制程要求与控制第一节环保材料贴片元器件（焊端表面镀层）及PCB要求第二节 PCB检验、储存、烘烤标准第三节符合RoHS指令的生产辅料特性要求第四节符合RoHS指令的生产设备特性要求第五节符合RoHS指令的生产工具类特性要求第六节在非RoHS环保、RoHS环保生产过渡注意事项RoHS环保制程各工位作业标准第六章手插件制程要求与控制第一节符合RoHS指令的生产辅料特性要求第二节符合RoHS指令的生产设备特性要求第三节 RoHS环保烙铁管理第四节波峰焊的操作第五节波峰焊过锡炉治具管理第六节吹焊台注意事项第七节清洗工具（刷子、容器）注意事项第八节插件/补焊/后焊的作业要求第七章RoHS产品制程要求与控制第一节产品设计与产品识别第二节 SMT制程RoHS环保半成品存放、周转管理第三节测试与维修制程控制第四节组装与包装制程控制第五节非RoHS环保、RoHS环保产品清洗的作业要求第六节非RoHS环保、RoHS环保不良产品维修、作业要求附录贴片、补焊检验标准第一章RoHS环保的介绍第一节无铅定义电子生产设备和组件、元件所使用的材料或成品中所含铅的含量小于或等于0.1wt%(1000PPM)﹐或者是符合欧盟2002/95/EC指令所规定的具体要求。
无铅产品培训
2.在将锡膏发往生产线时，要在锡膏瓶上贴上 “无铅”字样。
3.生产线在接受时必须注意检查同时要求 IPQC进行确认。
回流焊
我公司采用SnAgCu合金。 回流焊采用氮气比在空气中效果要好。
最高温度在230-260之间，如果可以最好 控制在245以下，因为根据试验结果， 在245以上元件损坏机率会增大。
在220以上时间为20-60秒。 预热斜率小于2，soak温度为140-180C，
时间在60-120秒。 冷却速度在2-4C/秒。
在进行无铅手工焊接时必须对相关人员进行 专业培训需补焊的区域进行维修，防止损坏 PCB及元件。
目前手工焊接所有的锡丝通常为 Sn96.5Ag3.0Cu0.5.
无铅手工焊接方法示意
Wire
Component pad
1 传统方法是先将烙铁放在焊盘上加热，再放锡丝。 2 无铅焊接方法是先放锡线在元件和焊盘之间，再将烙铁放在锡丝 旁边加热。
无铅产品
标在工艺右上角
无铅产品生产注意事项2
在生产无铅产品时，生产线上不允许存在有 铅焊料或残留有铅焊料的工具，物品。（包 括刮刀，铲刀，卡板等）
生产前机器，皮带线，轨道等一定要清理干 净，不可以有有铅的锡渣残留。
清洗时要使用专用的工具，不可以和有铅产 品共用一套清洗工具。
生产线使用的工具（烙铁，刷子，元件盒， 锡丝等）最好贴上无铅专用标志。
66.86 4.94 0.74 251.16 4.6
80,000 1.84 *Pb – $0.20/lb
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铅位于第一位 自2006年7月1日实行
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铅对人体的危害：----摘自《无铅电子组装技术》
a.对于胎儿或发育期儿童，铅中毒严重损伤其学习能力和神经心理。 b.儿童血液中铅含量过高与低智商之间存在联系。 c.儿童血液中铅含量高过40ug/dl,血红蛋白合成将发生困难并会导致贫血 e.铅对肾脏有损伤。 f.铅及某些无机铅化合物是否致癌。（正在取证中）
equipment 废弃电力电子设备指令 ROHS: directive on the restriction of the use of certain hazardous substances in electrical and electronic equipment 电力电子设备中禁止使用某些有毒有海物质指令 指令中明确禁止使用六种有毒有害物质： 铅（lead), 汞(mercury), 镉(cadmium), 六价铬(hexavalent chomium), 聚合溴化联苯(poly-brominated biphenyls,PBB), 聚合溴化联苯乙醚(poly-brominated diphenyl ethers.PBDE)
User name and
password 2. 输入 ”用户名user name” 和工程师级别” 密码password.”
3.
设置完后，按 “LP change” 按钮
Rectifier current setting
Speed ห้องสมุดไป่ตู้etting
LP&LP change button
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记录．工程
师每日例行检查oven 箱工作状况． 电镀过的产品只能放入#9和#10OVEN箱内,不允许放错. 3. 镀锡厚度SPEC .７－２０um,控制范围８－２０um.
无铅锡膏的培训资料
183 。C
硬度
22HB
14.8HV
9 HB
15HB
14HB
热膨胀系数 13.8
30.2
Pure Sn=23.5 Prue Sn=23.5 24.7
电阻率
(Uohm-cm)
密度 电导率
%IACS
34.5 8.72 4.5%IACS
12.31 7.37 14%IACS
---7.3 16IACS
13
14.5
7.39
8.34
16.6%IACS 11.9IACS
拉力强度 5400psi 8450psi
4300psi
6800psi
7500psi
推行过程中旳问题
△价格原因 △可靠性 △元件对高温旳反应 △无铅锡膏旳种类？ △ Supply chain △有关原则 △返修 △元件焊接端
Candidate Elements
reflowing
wave and Dip
good wetting and
silver,copper
temperature.
Soldering
spreading
lead free
EMCO Lead Free Soder Paste
产品 :
Sn96.5/Ag3.5
免洗类型: #183, #311
金属含量:
Sn99.3/Cu0.7 免洗 NC 中档活性RMA 1.1%,2.2 %
1/2 Pound 1 Pound
Sn96.5/Ag3/Cu0.5 免洗 NC
中档活性RMA 1.1%,2.2%
1/2 Pound 1 Pound
Sn42/Bi58 N/A
N/A N/A N/A
新员工入职培训心得[ROHS员工培训]
![新员工入职培训心得[ROHS员工培训]](https://img.taocdn.com/s3/m/7067ca1153d380eb6294dd88d0d233d4b14e3f40.png)
新员工入职培训心得[ROHS员工培训]无铅制程技术岗位培训起草: 彭志均日期: 2005.02.01核对:黄怡芳日期:2005.02.211. 无铅制程培训的目的目的: 能让所有工作人员认识到铅对人体的危害性.范围: 适用于所有制造有关到铅的行业2. 铅的用量及对人体的危害性1). 铅的用量:各种行业使用铅的历史已有千年以上,目前全球之年用量约在500万吨左右,其中81%是用于蓄电池,其次是氧化铅白色涂料与武器,两者用途也约在10%左右,是大家用铅的三种去处.其实真正用在电子产品之焊接工业者,也只不过是0.49%而已,但由于其散布范围太广,而且非常不易回收与再利用,是故所造成的污染危害则不能不算严重!2). 铅对人体及危害性铅是一种有毒的重金属，人体过量吸收铅会引起中毒，吸入低量的铅则可能对人的智力、神经系统和生殖系统造成影响，铅化合物很容易渗入地下水,将成为饮用水的潜在危机.以日本为例,其环保法规中即要求地下水的铅不可超过0.3ppm(0.3mg/l),至于美国更在其EPA (Environmental Protection Agency美国环保署) CFR(Center for Future Research 未来研究中心) 141中,规定饮用水的铅含量更严格到上限只有15 ppb(0.015mg/l)的微量.如再按美国环保署EPA40 CFR261中TCLP 毒物溶出之试验时,铅的最高溶出量只能分析到5mg/l,而一般电子产品各种焊点中的含铅,废弃后在自然界的流失量(Leaching out),即高出上述溶出试验的数百倍之多,如此危险能不令人戒慎恐惧小心翼翼.为什么有铅物料对社会造成影响?堆填区内被废弃的PCBs 不断增加3. 各地区对无铅焊锡的需求?欧洲- Electric and Electronic Equipment (WEEE) Draft Directive2006 年7 月，在欧洲地区禁止输入或制造含铅电子产品。
无铅技术培训-43页文档资料
由于是 环保产 品而购
买
已经拥有 发现商品 1993 2019 环保型商 危害环境 品质/价格相近时
品 后会更换 会购买环保型产 品牌 品
殷田化工有限公司
Pb的毒性
• 美国环境保护署(EPA)：铅及其化合物是17种严重危害人类寿命与自然环 境的化学物质之一；
• 工业废弃品中的铅通过渗入地下水而进入动物或人类的食物链；
殷田化工有限公司
无铅焊料发展的重要进程
1. 1991年和1993年：美国参议院提出“Reid Bill”，要求将电子焊料中铅 含量控制在0.1%以下，遭到美国工业界强烈反对而夭折。
2. 2019年，日本修订家用电子产品再生法，驱使企业界开发无铅电子产品。 3. 2019年10月：第一款批量生产的无铅电子产品问世，Panasonic
Of 27 January 2019 Article 4
Prevention
1. Member States shall ensure that, from 1 July 2019, new electrical and electronic equipment put on the market does not contain lead, mercury, cadmium, hexavalent chromium, poly-brominated biphenyls (PBB) or polybrominated diphenyl ethers (PBDE). National measures restricting or prohibiting the use of these substances in electrical and electronic equipment which were adopted in line with Community legislation before the adoption of this Directive may be maintained until 1 July
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对人体的影响
铅进入体后，会引发各种中毒。 a. 对这脑神经的伤害 儿童的智能下降 情绪不稳定 b. 贫血、儿童成长的阻碍 阻碍蛋白质的合成 c. 对生殖机能的伤害 7岁儿童血中的铅浓度和IQ
Q
120 115 110 105 100 95 90 5 10 15 20 25 30 35
ª Ñ Ð Ö ¦ Ç ¨ Å È ¶
无铅背景
混入饮用水
废弃基板的铅被酸性雨溶解、由地下水混入饮用水。
酸性雨 废弃的Βιβλιοθήκη 接基板 被铅污染的水 酸性水浸蚀焊锡
被铅污染的地下水
焊接基板中的铅混入饮用水的路径模式
法规制定动向
各国已开始制定关于铅的法规
例）
EU ：WEEE指令 第4次制图（2000/05/10）
2008年1月1日以后禁止铅、Hg、Cd、卤素系阻燃剂的使用。