无铅对电子产品可靠性的影响_庞富丽
电子产品无铅化
3
环境因素控制
控制生产过程中的环境因素，如温度、湿度、清 洁度等，以确保产品质量和可靠性。
无铅化成本和经济效益的权衡
成本分析
全面分析无铅化生产的成本，包括材料成本、工艺成本、设备成本等，以及与传统的含 铅生产工艺相比的成本差异。
经济效益评估
评估无铅化生产的经济效益，包括降低维护成本、提高生产效率、减少废弃物处理成本 等方面，以证明无铅化生产的可行性和优势。
未来的发展方向和前景
推广无铅化标准
未来需要推广无铅化标准，促进无铅化产品 的普及和应用。
加强技术研发和创新
未来需要加强无铅化技术研发和创新，提高 无铅化产品的性能和质量。
拓展应用领域
未来可以拓展无铅化产品的应用领域，如新 能源汽车、智能家居等新兴领域。
感谢您的观看
THANKS
监业严 格执行相关法规和标准。
05 结论
电子产品无铅化的意义和价值
保护环境和人类健康
无铅化可以减少电子产品在使用和废弃过程中对环境和人类健康 的危害，符合可持续发展的要求。
提高产品质量
无铅化可以改善电子产品的可靠性和性能，提高产品的质量和竞 争力。
设备更新
更新和改造生产设备，以满足无 铅化生产的要求，提高设备的可 靠性和稳定性。
无铅化过程中的质量控制和可靠性
1 2
质量检测
建立严格的质量检测体系，对无铅化产品进行全 面的质量检测，包括成分、性能、可靠性等方面。
可靠性评估
对无铅化产品进行可靠性评估，包括寿命预测、 失效分析等，以确保产品的长期稳定性和可靠性。
02
这些含铅材料在使用、废弃处理过程中易释放到环境中，造成
土壤、水源和空气污染。
长期接触铅污染对人类健康和生态环境造成严重危害，特别是
无铅化电子产品可靠度试验
SGS Confidential
15
Reliability Tests for Lead-free E&E Products
沾錫能力試驗—沾錫天平法 J-STD-002B Method E/ F
Environmental Testing & Reliability Lab
SGS Confidential
Reflow Profile Comparisons (Sample) SnPb versus Pb-free
Time in Minutes
Environmental Testing & Reliability Lab
SGS Confidential
9
Reliability Tests for Lead-free E&E Products
1
Reliability Tests for Lead-free E&E Products
電子產品無鉛化會遇到什麼問題？
料件耐熱溫度須提升 表面處理變更：沾錫性、相容性及可靠度須 行評估
焊錫材料標準化、疲勞耐久及可靠 度須行評估
迴焊溫度最適化
表面處理變更：沾錫性、相容性 及可靠度須行評估
選擇合適的電路板材
Peak：260℃
Pre-heating Zone
3℃ ～ 6℃/s
Soldering Zone
Heating Time
Environmental Testing & Reliability Lab
SGS Confidential
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Reliability Tests for Lead-free E&E Products
清华-伟创力SMT实验室《 无铅电子产品可靠性 》
无铅电子产品可靠性清华－伟创力SMT实验室王豫明勘利王天曦电子产品的可靠性是指整个连接系统的，而不单指焊点，它还包括PCB、元器件。
无铅焊接与Sn/Pb焊接相比，只有短短的十几年，而研究Sn/Pb的可靠性已经40－50年了，很清楚地知道有哪些问题。
无铅我们还不知到有哪些问题。
有些问题有答案，有些还没有答案，只是刚刚提出，对于无铅可靠性的问题是工业界面临最紧迫的问题。
本文提出一些工业界面临的电子板级产品可靠性问题，供大家参考、讨论。
一、电子产品可靠性概念1．可靠性定义可靠性是指产品在规定的时间内，在规定的条件下，完成规定任务的概率和可能性。
电子产品和系统是在一定的应用条件下、一定使用时间内发挥作用。
各种产品的应用条件各不相同，如空调主要是温湿度的影响，而冲击的变化不大；汽车电子，不仅温湿度变化很大，而且震动很大，机械冲击也很大。
各种电子产品的使用寿命要求也不一样，如手机，寿命1－3年；而汽车电子、通讯设备的寿命要求很高。
所以在特定条件下，在特定时间范围内，我们希望产品的失效不能超过某一个程度，完成产品所能完成任务的概率或可能性就是产品的可靠性。
可靠性是和相应的载荷、使用环境、应用周期有关。
电子产品是由各部件互连组成，其中最重要的是PCB组装连接，连接的失效也是一个概率问题，它设涉及到焊点、PCB、元件失效的概率。
除此之外，PCB的装配还涉及到电化学失效概率。
PCB组装连接可靠性对产品的可靠性起着至关重要的作用，称为板级产品的可靠性。
它涉及的问题主要是焊点、PCB、元件以及电化学可靠性。
2．载荷条件可靠性是相对于一定载荷条件的概率。
所以可靠性一定是指在某种载荷条件的可靠性。
载荷条件是指任何条件加入系统上，使系统的性能恶化或影响可靠性的条件，都是载荷条件。
载荷是一个广义的载荷，不光只是热冲击、热循环。
系统在很多情况下所受到的是机械载荷，但又并不完全是机械载荷，它还包括温度、湿度、电压、电流等条件，在这些条件下，也会造成产品的失效，也是一种载荷。
无铅组装技术与可靠性
1 引言随着电子产品日益微小型化和"绿色"环保的要求，使电子组装和封装技术面临新的挑战。
欧盟WEEE和RoHS二个"绿色"电子法规的发布和限期实施的要求，加速了电子产品无铅化的进程。
近年来国内关于无铅焊接与组装技术的讨论十分活跃。
从焊料、设计和实施工艺的差异到产品的可靠性；从生产、检测设备生产商和焊料厂商以及高校和科研院所都参与到无铅技术的交流中来，并从不同角度推进着无铅组装技术发展的进程。
最早应用于混合电路中的片状元件和表面组装技术（SMT）早已广泛用于板级电子产品的组装中，SMT已成为主流的组装工艺。
从"有铅"到"无铅"，显示了SMT工艺对不同材料的适应性。
SMT等组装技术均涉及元器件、材料（包括焊接材料和基板等）、工艺设备和电路设计等诸多方面，涉及众多相关学科领域。
电子产品的研发和生产走出了早期小而全的模式，形成了结构更趋合理、分工更为明确的产业结构。
如半导体集成电路产业已从早期集设计、芯片制造和封装于一体的企业演化发展成今天设计、圆片加工及产品封装等三大板块的产业结构。
各种整机类的电子产品研发和生产上也形成了新的分工：产品设计、电路板组装和产品总装测试。
电路板组装的工作更多的由专业SMT厂来完成。
在组装阶段发生的各种缺陷，引起产品失效的各种现象却并不完全由组装工序所决定，也不完全能在该工序发现，因而才会提出产品的可制造性设计。
工艺带有的综合性，对表面组装工艺来说除基本工艺原理外还涉及焊料、元器件、基板、设备及设计等相关因素。
本文从焊接组装的基本要求出发，讨论和分析焊料、元器件及工艺等相关因素对产品质量的影响以及常见缺陷产品原因，供读者参考。
2 组装的基本要求组装的目的是要按照设计的要求将各类电子元器件安装、焊接在基板上，完全规定的电气互连以达到组装件的各项性能要求。
具体来说就是：①完成元器件和焊盘的电气互连；②在组装工艺全过程中均不允许对元器件的性能造成损伤；③组装工艺能满足组装件各项性能，包括可靠性的要求；如焊点能承受热疲劳和机械疲劳试验不失效，在潮热、寿命试验中不产生特性变化和电迁移现象等。
无铅焊接高温对元器件可靠性的影响
Ｌｅ ｄ —ｆ ｅ ｏｄｅ ｉ ｇ Ｈｉ ｈ Ｔｅ ｐ ｒ ｔ ｒ ｎ ｕ ｎ ｅ ａ — ｒ ｅ Ｓ ｌ ｒｎ ｇ ｍ ｅ ａ ｕ ｅ Ｉ ｆ ｅ ｃ ｓ ｌ ｏ ｍ ｐ ｎ ｎ ｓＲｅｉ ｂ ｅ Ａｐ ｌ ａ ｉ ｎ ｎ Ｃｏ ｏ ｅ ｔ ｌａ ｌ ｐ ｉ ｔｏ ｃ
ｎ ｃ ｏ ｓｄ ｓ ｕ ｓ ｄ．Ｉ ｔｏ ｕ ｉｇ ｈ ｗ ｏ ｓ ｌｅ ｔ ｅ ｍａ ａ ｇ ｎ ｈ ｒ ａ ａｌ ｒ ｈ ｏ ｇ ｏ ｏ ｅ ｔｈ ｔ ｅ ｆ ｎ ｉ ｉｃ ｓ ｅ ｉ ｎ ｒ ｄ ｃｎ ｏ ｔ ｏ ｖ ｈ ｒ ｌｄ ｍａ ｅ ａ ｄ ｔ ｅ ｍ ｌｆｉｕ ｅ ｔ ｒ ｕ ｈ ｃ ｍｐ ｎ ｎ ｏ ｍａ ａ ｅ ｎ ｅ ｈ ｏｏ ｙ． ｉ ｌ ｈ ｌ ｏ ｏ ｅ ｔｒ ｌａ ｌ ｐ ｌ ａｉ ｎ ｉ ｅ ｄ ｆｅ ｏ ｄ ｒｎｇ ｐ ｏ ｅ ｓ ｎ ｇ ｍｅ ｔｔｃ ｎ ｌ ｇ Ｔｈ ｓｗｉｌ ｅ ｐ ｃ ｍｐ ｎ ｎ ｅｉ ｂ ｅ ａ ｐ ｉ ｔ ｎ ｌ ａ ｒ ｅ ｓ ｌ ｅ ｃ ｏ ｉ ｒｃ ｓ． ｋｅ ｒ ：Ｌ ａ ｙ ｗｏ ｄｓ ｅ ｄ—ｆｅ Ｈｉｈ ｔｍｐｅ ａｕ ｅ； ｍｐ ｎ ｎ ｌａ ｉｉ ｒ ｅ； 【 ｅ ｇ ｒ ｔ ｒ Ｃｏ ｏ ｅ ｔＲｅ ｉｂ ｌｔ ｙ
Ｄ ｃ ｍｅ ｔＣ ｄ ： ｏ ｕ ｎ ｏ ｅ Ａ
Ａｒ ｃｅＩ １ ０ —３ ７ （０ ８ ０ Ｏ ｌ ０ ｔ ｌ Ｄ：０ １ ４ ４ ２ ０ ） ６一 ３ ７— ３ ｉ
１ 无铅 焊接 高温对 元器 件耐 温等 级 的挑 战 无 铅 焊接 对 元器 件 提 出了更 高 的 要求 ， 根 本 最 的原 因在于焊 接温度 的提高 。传统 锡铅 共 晶焊料 的 熔 点 为 １３℃ ， 目前 得 到普 遍 认 可 与广 泛 采 用 的 ８ 而 锡 银铜 （ Ａ ） 铅焊 料 的熔 点 大 约 为 ２７ｃ 使 得 ＳＣ无 １ ｃ， 热 致失效 大 大加剧 。无铅 工艺 对元 器件 可靠 性 的挑 战首先是 器件 封装 的耐 高 温性 能 ， 考 虑 无 铅 工 艺 要
无铅焊接在电子封装中的应用
无铅焊接在电子封装中的应用无铅焊接在电子封装中的应用无铅焊接是一种新型的电子封装技术，相比传统的铅焊接，它具有更多的优势和应用前景。
无铅焊接技术在电子封装中的应用已经逐渐成为主流，下面将介绍一些相关的应用情况。
首先，无铅焊接在电子封装中的应用非常广泛。
无铅焊接技术广泛应用于电子行业中的各种电子产品，如计算机、手机、电视等。
无铅焊接技术能够更好地保护环境和人体健康，降低了环境污染和对工人的健康危害，因此被越来越多的企业所采用。
其次，无铅焊接技术在电子封装中的应用能够提高产品的可靠性。
传统的铅焊接容易出现焊接点断裂、电气性能变差等问题，而无铅焊接技术能够有效解决这些问题，提高产品的可靠性和稳定性。
无铅焊接技术还能够减少焊接温度，降低焊接过程中对电子元器件的热损伤，从而提高产品的使用寿命。
此外，无铅焊接在电子封装中的应用还能够提高产品的性能。
无铅焊接技术能够减少焊接过程中的氧化反应，提高焊点的电气性能和导电性能。
无铅焊接技术还能够增加焊接剂的活性，提高焊接点的可靠性和稳定性。
因此，采用无铅焊接技术的产品在性能上更加优越。
最后，无铅焊接在电子封装中的应用还能够提高工作效率。
传统的铅焊接需要高温操作和较长的焊接时间，而无铅焊接技术可以在较低的温度下进行焊接，缩短了焊接时间，提高了工作效率。
无铅焊接技术还能够降低生产成本，提高生产效益。
综上所述，无铅焊接在电子封装中的应用具有广泛的前景和优势。
它不仅能够更好地保护环境和人体健康，提高产品的可靠性和性能，还能够提高工作效率和降低生产成本。
因此，无铅焊接技术将在电子封装领域中得到越来越广泛的应用和推广。
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。
无铅对电子产品可靠性的影响
２ ０ １ ３正
１ 锡铅 合 金在 电子 产 品 中的 使 用
自１ ７ ０ ０ 年 始 ．科 学 研究 就发 现铅 是 有 毒 的 元 素 而在 电子 产品 中仍然 采用 锡铅合 金进 行 电镀 的
主要 原 因是 ［ １ 】 ：
得不 考虑 两方 面的 因素 ：一 方面是 元器 件封 装是否
深 ．出于对 人类 健康 和生存 环境 的保 护 ．世 界各 国
纷 纷立 法 禁 止 或 限制 铅 的应 用 ．尤 其 是 欧 盟 推 出
Ｒ ｏ ＨＳ指令 后 ．电子 产 品 中无 铅 材料 的使 用 已经 成
为一 种不 可逆转 的趋 势
２ 无 铅 对 电子产 品可 靠 性 的影 响
２ ． １ 无 铅焊 料的可 靠性
能 承受高 温 ：另 一方 Hale Waihona Puke 是高 温对器 件 内部连 接 的影
响 。Ｉ Ｃ 的 内部 连 接 方 法 有 金 丝 球 焊 、超 声 压 焊 ，
还 有 倒 装 焊 等 ．特别 是 倒 装 Ｂ Ｇ Ａ、Ｃ Ｓ Ｐ内 部 封 装 芯 片 凸点 用 的 焊 膏 就 是 Ｓ ｎ Ａ ｇ ３ ． ５焊 接 ，熔 点 ２ ２ １ ℃ ：如果这 样 的器件用 于 无铅 焊接 ，那 么器 件 内部 的焊点 与表 面组 装 的焊点几 乎 同时再熔 化 、凝 固一
ｄ ）镀 锡 铅 合金 可 以 降低 镀层 熔 点 ．有 利 于 铅
焊 工 艺 。纯 锡 的熔 点 为 ２ ３ ２ ｃ Ｃ． 纯 铅 的熔 点 为
３ ２ ７ ． １ ５℃：但 组成合 金后 其熔 点会 下降 。锡 铅合 金
最低 的共熔 点 为 １ ８ ３℃ ．且在 很高 的锡 含量 连续 变
无铅焊料的性能及作用
无铅焊料的性能及作用无铅焊料是一种用于电子行业中的重要焊接材料，由于其无铅的特性，被广泛应用于电子产品的生产中。
本文将对无铅焊料的性能和作用进行详细介绍。
一、无铅焊料的性能1.熔点低：与传统的铅锡焊料相比，无铅焊料的熔点较低。
低熔点有助于减少电子元器件的热应力，提高产品的可靠性。
2.良好的湿润性：无铅焊料具有较好的湿润性，可以快速覆盖焊接表面，形成均匀的焊点。
这有助于提高焊接质量和焊接效率。
3.优良的扩散性：无铅焊料与基材之间具有良好的扩散性，可以形成稳定的焊接点。
与铅锡焊相比，无铅焊料的扩散性更好，抗冷焊效果更优秀。
4.高可靠性：无铅焊料可以有效降低焊接点的应力，提高焊点的可靠性。
由于电子元器件在使用过程中往往会受到温度变化和机械应力的影响，如果焊点可靠性不高，容易出现开焊和冷焊等问题。
5.环保无毒：无铅焊料不含有害铅元素，符合环保要求，不会对环境和人体健康产生危害。
二、无铅焊料的作用1.提高电子产品的质量：无铅焊料具有良好的湿润性和扩散性，可以形成高质量的焊接点，从而提高电子产品的可靠性和性能。
2.保护环境：传统的铅锡焊料含有大量的有害铅元素，不仅对环境产生污染，而且对人体健康有害。
使用无铅焊料可以有效避免这些问题，保护环境和人的健康。
3.符合法规要求：由于无铅焊料对环境和人体的安全没有危害，因此符合国际法规和相关指令的要求。
在一些国家和地区，如欧盟，使用无铅焊料已成为法律法规的规定。
4.促进产业升级：无铅焊料的应用推动了电子行业的产业升级。
随着环保意识的提高，越来越多的企业开始采用无铅焊料，从而促进了焊接技术的进步和行业的发展。
5.降低生产成本：无铅焊料的成本相对较低，使用无铅焊料可以降低生产成本。
此外，由于无铅焊料的熔点较低，可以减少能耗，进一步节约生产成本。
综上所述，无铅焊料具有熔点低、湿润性好、扩散性优良、高可靠性和环保无毒等优点。
它在提高电子产品质量、保护环境、符合法规要求、促进产业升级和降低生产成本等方面发挥着重要作用。
无铅电子产品可靠性
参考 、 讨论 。
全 是 机械 载 荷 ， 它还 包 括 温 度 、 湿度 、 电压 、 电流 等
条件 ， 这 些条 件下 ， 会 造成 产 品 的失 效 ， 是 一 在 也 也 种载荷 。所 以载 荷要广 义 的理解 。
１ 电子产 晶可靠性概念
１ 可靠性 定义 ． １ 可靠性 是 指产 品在规 定 的 时 间 内 ． 规定 的条 在 件下 ， 完成规 定任 务 的概率 和可能性 。
展 ， 点 受 到 周 期 性 的剪 切 应 力 应 变 ， 焊 当循 环 达 到
１ ０ — ０ ０次 时 ，焊 点 出现力 学 的疲 劳裂纹 。由于 ００ ６０
在循 环次 数 不高 的情 况 下发 生 疲 劳失效 ， 称作 低周 疲劳。 出现低 周疲 劳 另 一个 原 因 是 ， 当焊 点 的工 作 温 度 （ Ｋ式 温 度 计 算 ） 以 占熔 点 的 ８ ％一 ０ ０ ９ ％时 ， 料 材 内部 的变 化 处 于 热 敏期 间 ．温 度 升 高 以后 晶粒 长
械 载荷 ． 来分 析 焊点 的失 效 原 因 。焊 点产 生失 效 的 主要 原 因是 Ｐ Ｂ与安 装 元 件 两者 的热 膨胀 系数不 Ｃ 匹配 造成 。例 如 Ｐ Ｂ焊盘 上安 装 陶瓷 片状 电阻 ， Ｃ 两
大， 机械 冲击 也 很大 。各 种 电子 产 品 的使用 寿命要 求也不一样 ， 手机 ， 如 寿命 １ ３年 ； 汽 车 电子 、 — 而 通
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前言：传统的铅使用在焊料中带来很多的好处，良好的可靠性就是其中重要的一项。
例如在常用来评估焊点可靠性的抗拉强度，抗横切强度，以及疲劳寿命等特性，铅的使用都有很好的表现。
在我们准备抛弃铅后，新的选择是否能够具备相同的可靠性，自然也是业界关心的主要课题。
一般来说，目前大多数的报告和宣传，都认为无铅的多数替代品，都有和含铅焊点具备同等或更好的可靠性。
不过我们也同样可以看到一些研究报告中，得到的是相反的结果。
尤其是在不同PCB焊盘镀层方面的研究更是如此。
对与那些亲自做试验的用户，我想他们自然相信自己看到的结果。
但对与那些无能力资源投入试验的大多数用户，又该如何做出选择呢？我们是选择相信供应商，相信研究所，还是相信一些形象领先的企业？我们这回就来看看无铅技术在质量方面的状况。
什么是良好的可靠性？当我们谈论可靠性时，必须要有以下的元素才算完整。
1．使用环境条件（温度、湿度、室内、室外等）；2．使用方式（例如长时间通电，或频繁开关通电，每天通电次数等等特性）；3．寿命期限（例如寿命期5年）；4．寿命期限内的故障率（例如5年的累积故障率为5%）。
而决定产品寿命的，也有好几方面的因素。
包括：1． DFR（可靠性设计，和DFM息息相关）；2．加工和返修能力；3．原料和产品的库存、包装等处理；4．正确的使用（环境和方式）。
了解以上各项，有助于我们更清楚的研究和分析焊点的可靠性。
也有助于我们判断其他人的研究结果是否适合于我们采用。
由于以上提到的许多项，例如寿命期限、DFR、加工和返修能力等等，他人和我的企业情况都不同，所以他人所谓的‘可靠’或‘不可靠’未必适用于我。
而他人所做的可靠性试验，其考虑条件和相应的试验过程，也未必完全符合我。
这是在参考其他研究报告时用户所必须注意的。
您的无铅焊接可靠性好吗？因此，在给自己的无铅可靠性水平下定义前，您必须先对以下的问题有明确的答案。
§您企业的质量责任有多大？§您有明确的质量定义吗？§您企业自己投入的可靠性研究，以及其过程结果的科学性、可信度有多高？§您是否选择和管理好您的供应商？§您是否掌握和管理好DFM/DFR工作？§您是否掌握好您的无铅工艺？只有当您对以上各项都有足够的掌握后，您才能够评估自己的无铅可靠性水平。
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方式，相比传统的铅焊接工艺，无铅焊接工艺技术具有更多的优点。
本文将从无铅焊接工艺的特点、应用领域和发展趋势等方面进行浅析。
无铅焊接工艺技术的特点主要有以下几点。
无铅焊接工艺技术相对铅焊接工艺更加环保，不会产生铅污染，对于环境保护具有重要意义。
无铅焊接工艺技术的焊接接头质量更好，无铅焊料具有良好的润湿性和湿润性，可以提高焊接接头的可靠性和稳定性。
无铅焊接工艺技术在电子设备制造领域具有广泛的应用，逐渐取代了铅焊接工艺，成为主流的焊接方式。
无铅焊接工艺技术的应用领域主要有电子设备制造、汽车制造、航空航天等高端制造领域。
在电子设备制造领域，无铅焊接工艺技术可以保证电子产品的质量和可靠性，对于提高产品的性能有重要作用。
在汽车制造领域，无铅焊接工艺技术可以提高汽车的安全性和耐用性，对于提高汽车的质量有重要作用。
在航空航天领域，无铅焊接工艺技术可以保证航空航天产品的质量和可靠性，对于提高航空航天产品的性能有重要作用。
航空电子产品无铅焊接工艺可靠性研究
航空电子产品无铅焊接工艺可靠性研究航空电子产品无铅焊接工艺可靠性研究摘要：随着环保意识的增强和环保法规的出台，航空电子产品的无铅焊接技术越来越受到重视。
本文通过对无铅焊接技术原理及其应用现状进行介绍，分析了无铅焊接在航空电子产品中的优缺点。
在此基础上，通过对焊接参数的优化设计及试验验证，探究了不同工艺参数对无铅焊接接头力学性能的影响，并对无铅焊接工艺可靠性进行了评估和分析。
研究结果表明，在选择合适的焊接参数的前提下，采用无铅焊接技术可以满足航空电子产品对高可靠性和高性能的要求，有着广泛的应用前景和推广价值。
关键词：无铅焊接；航空电子产品；接头力学性能；可靠性；焊接参数一、引言航空电子产品的可靠性和性能是很多制造商和用户关注的重点问题，而无铅焊接技术正是解决这一问题的有效手段。
相对于传统的铅锡焊接技术，无铅焊接技术的优点显而易见。
一方面，无铅焊接技术具有更好的环保性能和较低的毒性，符合现代环保法规和标准，有利于促进航空电子产品制造业的可持续发展。
另一方面，无铅焊接技术还具有更高的焊接质量和可靠性，能够有效提高航空电子产品的性能和工作寿命。
二、无铅焊接技术原理及应用现状无铅焊接技术是一种新兴的电子连接技术，相对于传统的铅锡焊接技术，无铅焊接技术的焊接工艺更加复杂，需要采用先进的设备和材料，同时还需要对焊接参数进行精确的控制。
无铅焊接技术的优点包括：焊接过程温度较低，对金属基材和微电子封装材料的影响较小，焊接剂挥发性和毒性低，有利于环保和人身健康保护，同时还能有效提高焊接接头的机械性能和电气性能。
目前，无铅焊接技术已经被广泛应用于航空电子产品的制造过程中。
这其中，航空通讯、导航和雷达等领域的高可靠性产品尤为重视无铅焊接技术的应用。
航空电子产品的工作条件较为苛刻，涉及到温度、压力、湿度等多种环境因素的影响，要求焊接接头具有较高的机械强度、抗腐蚀性、抗疲劳性和耐高温性等特点。
三、无铅焊接技术在航空电子产品中的优缺点分析对焊接技术应用效果的分析是评价一种技术是否适合于特定领域和产品的关键。
PCB耐热裂与无铅标准概述
PCB耐热裂与无铅标准概述PCB（Printed Circuit Board）是电子产品中重要的组成部分，而PCB耐热裂与无铅标准是PCB制造中的两个重要方面。
本文将对PCB耐热裂与无铅标准进行概述，以了解它们的意义和影响。
首先，PCB耐热裂是指PCB在高温环境下是否容易发生热裂现象。
随着电子产品的发展和应用需求的增加，许多电子产品要求在高温环境下正常工作，因此对PCB的耐热性能提出了更高的要求。
PCB耐热裂取决于PCB材料的热膨胀系数（CTE）和玻璃转化温度（Tg）。
热膨胀系数是指PCB材料在温度变化时的体积变化，而玻璃转化温度是指PCB材料在高温下玻璃状态转变为橡胶状态的温度。
具有较低CTE和较高Tg的PCB材料更耐高温裂纹，因此，选择适合的PCB材料是确保PCB耐热裂的关键。
其次，无铅标准是指PCB制造过程中不使用含铅材料和焊接工艺以满足环保要求。
铅是传统焊料中常用的一种成分，但由于铅对环境和人体健康产生的潜在危害，全球范围内对含铅电子产品进行限制或禁止使用。
因此，制造无铅PCB已成为电子行业的趋势。
无铅PCB的制造涉及选择无铅焊料、材料和工艺，并对生产流程进行相应的调整。
无铅焊料通常是主要的无铅标准，可以分为无铅钎料和无铅锡球。
无铅焊料的选择对焊接质量和性能有重要影响，因此需要进行适当的评估和测试。
1.产品可靠性：PCB耐热裂和无铅标准是确保产品在高温环境下正常工作和符合环保要求的关键。
合格的PCB材料和无铅焊料可以提高产品的可靠性和稳定性，降低故障率和维修成本。
2.生态环保：PCB制造过程中的铅以及高温条件下可能产生的有害物质对环境和人体健康造成潜在危害。
选择耐热裂的PCB材料和无铅焊料可以减少对环境的污染，符合国际环保标准和法规。
3.国际贸易：许多国家和地区都对含铅电子产品的进口和销售进行限制。
通过生产符合无铅标准的PCB，可以避免因无法满足进口国要求而导致的贸易壁垒，增加产品的市场竞争力。
无铅焊料在led封装中的应用
无铅焊料在led封装中的应用
无铅焊料是一种环保型的焊接材料，逐渐取代了常见的含铅焊料。
在LED封装中，无铅焊料也得到了广泛应用。
LED是一种半导体发光体，通过在半导体芯片上加入外加电压，使其产生发光效果。
在LED封装制造过程中，需要使用焊接技术将芯片与引线等元器件连接在一起，形成LED封装器件。
传统的含铅焊料在焊接过程中会产生有害气体，对环境和人体健康造成危害。
而无铅焊料则可以避免这一问题，因此被广泛应用于LED封装制造中。
在LED封装中，无铅焊料的应用主要有以下几个方面：
1. 提高产品质量：无铅焊料的焊点强度更高，可以提高LED封装器件的可靠性和稳定性。
2. 保护环境：无铅焊料不会产生有害气体，减少了对环境的污染。
3. 合规法规：随着环保意识的提高，许多国家和地区已经出台了禁止使用含铅焊料的法规，使用无铅焊料符合相关法规要求。
需要注意的是，无铅焊料的特性与含铅焊料略有不同，需要对焊接工艺进行优化，以获得最佳的焊接效果。
同时，无铅焊料的成本也较高，需要在生产成本和环保要求之间进行权衡。
总的来说，无铅焊料在LED封装中的应用是一个具有环保意义的趋势，能够提高产品质量并符合法规要求。
无铅钎焊技术在电子制造中的应用研究
无铅钎焊技术在电子制造中的应用研究随着现代科技的日新月异，电子制造行业的发展越来越快，越来越需要一种高效、安全且环保的焊接技术。
在这个背景下，无铅钎焊技术应运而生，成为了电子制造中最受欢迎的一种焊接技术。
无铅钎焊技术是指不需要使用含铅合金的焊料，使用其他的合金代替铅来完成焊接工作的一种新型焊接技术。
在无铅钎焊技术中，使用的焊接合金通常是由银、铜、锡等多种元素组成的，这些元素不仅环保安全，而且在焊接质量和操作过程中均具有很高的稳定性和可靠性。
无铅钎焊技术的应用非常广泛，尤其在电子制造中更是如此。
在现代电子产品中，焊接技术是非常重要的一环，无论是PCB板、芯片还是其他电子元件的制造，都需要使用到焊接技术来完成。
而传统的含铅钎焊技术，不仅存在环境污染问题，而且在焊接品质和工作效率上也存在一些问题。
而无铅钎焊技术则在这些方面有着明显的优势。
首先，在环保方面，无铅钎焊技术几乎没有任何环境污染问题，因为使用的焊接合金均为环保型材料。
另外，无铅钎焊技术在操作过程中也不需要使用含酸性、含腐蚀性的溶剂，不仅减小了环境污染的风险，同时也提高了操作的安全性。
其次，在焊接品质方面，无铅钎焊技术更是表现出了其独特的优势。
与传统的含铅焊接技术相比，无铅钎焊技术操作简单，焊接质量更加稳定。
另外，无铅钎焊技术还可以避免因含铅焊接而导致的晶须生长问题，从而提高了焊接的可靠性和长期稳定性。
最后，在工作效率方面，无铅钎焊技术虽然操作复杂一些，但其焊接效率却高于传统的含铅焊接技术。
这其中，关键在于无铅钎焊技术可以同时完成多个焊点的焊接，从而提高了工作效率，同时也减少了生产成本。
总之，无铅钎焊技术在电子制造中具有非常广泛的应用前景和发展空间。
从环保安全到焊接品质和工作效率的多个方面来看，无铅钎焊技术都表现出了明显的优势。
因此，在电子制造领域中，不断加强无铅钎焊技术的研发和应用，将会是一个非常有前途的方向。
无铅电子产品可靠性
无铅电子产品可靠性
王豫明;王蓓蓓;崔增伟
【期刊名称】《电子测试》
【年(卷),期】2007(000)009
【摘要】电子产品的可靠性是指整个连接系统的,而不单指焊点,它还包括PCB、元器件。
无铅焊接与Sn/ Pb焊接相比,只有短短的十几年,而研究Sn/Pb的可靠性已经40-50年了,很清楚地知道有哪些问题。
无铅我们还不知到有哪些问题。
有些问题有答案,有些还没有答案,只是刚刚提出,对于无铅可靠性的问题是工业界面临最紧迫的问题。
本文提出一些工业界面临的电子板级产品可靠性问题,供大家参考、讨论。
【总页数】10页(P22-31)
【作者】王豫明;王蓓蓓;崔增伟
【作者单位】清华-伟创力SMT实验室;清华-伟创力SMT实验室;清华-伟创力SMT实验室
【正文语种】中文
【中图分类】TN405
【相关文献】
1.航天电子产品有铅无铅混合焊接可靠性探讨 [J], 张伟
2.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 [J], 顾霭云
3.无铅对电子产品可靠性的影响 [J], 庞富丽;周军连
4.无铅电子产品的长期可靠性采用无铅产品会使产品的返修率上升吗 [J],
5.《电子产品可靠性与环境试验》《国外质量与可靠性信息》《国外质量与可靠性论文集》《电子产品可靠性与环境试验》2005年增刊2007年征订启事 [J],
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电子封装面临无铅化的挑战
摘要：随着环境污染影响人类健康的问题已成为全球关注的焦点，电子封装业面临着向“绿色”无铅化转变的挑战，采用无铅封装材料是电子封装业中焊接材料和工艺发展的大势所趋。
本文主要介绍了电子封装无铅焊料以及其他辅助材料的研究现况，并对无铅BGA：~十装存在的可靠性问题进行了讨论，进而指出开发无铅材料及工艺要注意的问题和方向。
关键词：电子封装；无铅焊料及工艺；可靠中图分类号：TN305．94 文献标识码1 引言近年来，电子设备及系统正向轻、薄、短、小、低功耗、多功能、高可靠性等方向发展。
为了满足这些要求，一方面半导体集成电路技术本身正向超微细化方向进展，特征尺寸从亚微米、深亚微米到纳米领域，实现了集成电路芯片性能的飞速提高；另一方面则带动了电子封装向高密度、多引脚、高可靠性及多功能的方向迅速发展。
20世纪初，真空二极管的发明标志着电子时代的开始，电子封装先后经历了电子管安装时期、晶体管封装时期、元器件插装时期、表面贴装(SMT)时期，封装技术也经历了从插入式(DIP)到表面贴装(SMT)、从四边引脚(QFP)到平面陈列(BGA)的两次重大变革。
焊球阵列封装是目前电子封装领域广泛应用的一种新型表面贴装封装形式，其I ／O端子以球形或柱形焊点按阵列形分布。
由于BGA封装引线间距大、长度短，消除了精细间距器件由于引线引起的共面度和翘曲问题，从而实现了封装的高I ／O数、高性能、多功能及高密度化。
按封装基板材料来分，BGA有四种基本类型：PBGA、CBGA、CCGA和TBGA。
在此基础上，为满足多引脚、高散热能力、高频、低损耗、小型、薄形等特殊要求，派生出多种新型BGA形式——EBGA、S-MCP、FBGA、FCBGA等。
进入21世纪，电子封装技术正酝酿着第三次重大变革，正向超小型、超多端子、多芯片的高密度封装时期迈进，出现了高性能CSP芯片尺寸封装、倒扣FC封装、3D三维封装、WLP全硅圆片型封装、SoP／SiP系统级封装等先进封装形式，同时对封装材料及工艺也提出更高的要求。
无铅pcb板材要求标准
无铅pcb板材要求标准无铅PCB板材是一种环保型的电子材料，它具有一定的标准要求。
本文将围绕无铅PCB板材的要求标准展开讨论，分析其重要性和应用。
无铅PCB板材的要求标准对于环境保护具有重要意义。
无铅PCB板材是一种不含有铅元素的电子材料，相比传统的含铅PCB板材，无铅PCB板材能够减少对环境的污染，降低对自然资源的消耗。
因此，制定无铅PCB板材的要求标准对于保护环境、推动可持续发展具有重要意义。
无铅PCB板材的要求标准对于电子产品的质量和可靠性具有重要影响。
无铅PCB板材的制造要求非常严格，要求在制造过程中严格控制原材料的质量，确保无铅PCB板材的物理性能和电学性能达到要求。
同时，无铅PCB板材的要求标准还包括对焊接工艺的要求，确保焊接连接的牢固性和可靠性。
这些要求的实施能够提高电子产品的质量，降低产品故障率，提高产品的可靠性。
无铅PCB板材的要求标准还对于推动电子产业的发展具有重要意义。
随着环保意识的提高和环境法规的不断加强，越来越多的国家和地区开始限制和禁止使用含铅材料。
制定无铅PCB板材的要求标准，有助于推动无铅材料的研发和应用，促进电子产业向环保型、可持续发展的方向转变。
同时，无铅PCB板材的要求标准还可以促进国内电子产业与国际接轨，提高国内电子产品的竞争力。
在无铅PCB板材的要求标准中，有几个重要的方面需要关注。
首先是无铅PCB板材的材料要求。
无铅PCB板材要求使用不含铅的基材和表面处理材料，确保无铅PCB板材的整体环保性能。
其次是无铅PCB板材的制造工艺要求。
无铅PCB板材的制造过程中要注意控制温度、湿度等因素，以确保无铅PCB板材的物理性能和电学性能达到要求。
此外，无铅PCB板材的焊接工艺要求也非常重要。
焊接工艺的合理设计和实施，可以确保焊接连接的牢固性和可靠性。
无铅PCB板材的要求标准在电子产业中的应用非常广泛。
从消费电子产品到工业控制设备，从通信设备到军事装备，无铅PCB板材都有着广泛的应用。
有铅与无铅区别以及不良原因分析(SMT面试必备)
检查 “爆米花”现象 如果库存的防潮设施不理想，就必须通过组装前烘烤除湿的
IC 的防潮敏感性只要加以注意和管 理即可，容易得到控制
在无铅技术中更加严重。这是因为无铅合金的表面张力较强 的原因。解决的原理和含铅技术一样，其中通过 DFM 控制 “立碑” 现象 在有铅技术中存在， 但有铅工艺窗口 工艺调整减少器件两端的温差。该注意的是， 虽然原理不变， 会宽一些，容易解决 但无铅的工艺窗口会小一些，所以用户必须首先确保本身使 用的炉子有足够的能力，即有良好的加热效率以及稳定的气 流 在锡铅技术中已经是个不容易完全解决的问题。而进入无铅 技术后，这问题还会随无铅合金表面张力的提高而显得更严 “气孔” 现象 重。要消除“气孔”问题，有三个因素必须注意；锡膏特性(锡 在锡铅技术中“气孔”问题是个不容 膏选择)、DFM(器件焊接端结构、焊盘和模板开口设计)以及 回流工艺(温度曲线的设置)。其控制原理和含铅技术中没有 不同，知识工艺窗口小了些 业界可靠性数据 可靠性数据不足，还有许多未知的特点或缺点没有发现 可靠性数据很多，已使用很多年 易完全解决的问题 器件焊端和焊盘尺寸以及两端热容量最为有效。其次可通过
无铅和有铅工艺成本和设备通用性比较： 绝大多数的有铅设备都适用于无铅工艺，包括：印刷机、贴片机、回流炉、BGA 返修台、分板机和测试设备。只 有一个例外，那就是波峰焊机，无铅/有铅波峰焊机要严格区分。 1. 成本大大提高 有铅工艺转化为无铅工艺， 其成本提高主要是无铅辅助材料和无铅印制电极板成本提高， 无铅器件成本基本差不多。 2. 无铅和有铅工艺设备通用性比较 有铅工艺转化为无铅工艺，在设备上基本通用，只是在波峰焊机和锡锅两种设备要严格区分，具体对比如下表： 无铅设备 波峰焊机 锡锅 回流焊 印刷机 贴片机 回流炉 BGA 返修台 分板机 测试设备 无铅工艺 通用 通用 通用 通用 通用 通用 通用 通用 通用 有铅工艺 可用于有铅工艺，但用过后就 无法再转回无铅工艺 可用于有铅工艺，但用过后就 无法再转回无铅工艺 通用 通用 通用 通用 通用 通用 通用
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第4期
庞富丽等： 无铅对电子产品可靠性的影响
图 1 扭绞的锡须形貌
了潜在的风险， 也给元器件进行试验和可靠性分析 以及寿命的评价带来了很大的困难。
此外， 由于无铅材料、 工艺技术还不够成熟， 在近几年的一段时期中， 还将出现无铅器件和含铅 器件混用的情况， 这都将给电子设备的可靠性带来 极大的隐患。
应用说明
NEMI （美国国家 电子制造促进会）
SnAgCu
在有铅污染时有最 佳可靠性
欧盟 Brite-Euram
Sn 95.5 Ag 3.8 Cu 0.7
通用焊接
Sn 99.3 Cu 0.7
有潜力
Sn 95.5 Ag 3.5
SnAgBi
英国贸易与工业部
SnAgCuSb
汽车与军事应用
SnAgCu 和 SnAg 工业与通信应用
3.2 无铅工艺的标准化
自实施无铅化以来， 国际电工委员会 （IEC）、 日本工业标准协会 （JIS） 以及美国电子电路封装与 互连协会 （IPC） 等均已出台了一些无铅的标准 [6]。
a） 无铅焊料的标准 最 有 代 表 性 的 是 美 国 联 合 工 业 标 准 J-STD006B 和 ISO 9453： 2006 与 JIS Z 3282-2006。 其 中标准 J-STD-006B 覆盖了几乎所有的、 用于电子
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表 1 无铅替代合金熔点及成本比较
合金材料 Sn 96.5 Pb 3.5 Sn 96.5 Ag 3.5 Sn 99.3 Cu 0.7
SnAgCu Sn 93.6 Ag 4.7 Cu 1.7
Sn 95 Ag 4 Cu 1 Sn 91.8 Ag 3.4 Bi 4.8
b） 纯锡镀层在长期存放中会生长锡须， 并可 能会造成元器件及线路板短路； 尤其是在铜合金 上， 其中锌黄铜上镀纯锡最容易长锡须。
c） 可以提高镀层的细腻程度， 改善外观。 有 试验表明， 在纯锡中适当地添加铅可使镀层的晶格 变细。
d） 镀锡铅合金可以降低镀层熔点， 有利于铅 焊 工 艺 。 纯 锡 的 熔 点 为 232 ℃ ， 纯 铅 的 熔 点 为 327.15 ℃； 但组成合金后其熔点会下降， 锡铅合金 最低的共熔点为 183 ℃， 且在很高的锡含量连续变 化范围内 （40 %～100 %）， 其合金熔点均小于纯锡 熔点 232 ℃； 这范围内的锡铅合金镀层在可焊性实 验中有较大的润湿性， 可焊性优良。
mainstream and recommended lead-free alternative alloy material and Standardized status of leadfree technique are introduced.
Key words： lead-free； reliability； standardization
2.3 无铅材料引起的长期可靠性问题
由于无铅材料的应用研究时日尚短， 无铅材料 可能存在一些潜在或固有的失效机理， 如锡须、 空 洞以及无铅材料的热失配等， 其较短的使用时间使 其缺乏足够的数据， 给无铅产品的长期可靠性带来
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3 推荐的无铅合金材料与无铅工艺的 标准化
3.1 推荐的无铅合金材料
目前， 替代锡铅成为无铅焊锡的合金材料主要 有 3 种 ： SnAgCu、 SnCu 和 SnAgCuBi 合 金 。 美 国 和欧洲的制造商多青睐 SnAgCu， 而日本的制造商 则倾向于使用 SnAgCuBi 合金。 虽然无铅工艺目前 仍存在工艺复杂、 成本较高等不利因素， 但从长远 的角度看， 无铅制造在全球的推广势在必行， 因此 国内外各组织纷纷研究合适的无铅替代合金。 到目 前为止， 已出现许多种锡铅材料的替代合金， 表 1 列 举 了 部 分 无 铅 替 代 合 金 熔 点 和 成 本 的 比 较 [6]。 表 2 列出了国外组织推荐的无铅替代材料。 其中最 有可能取代锡铅材料的是 SnAgCu 合金系列， 因其 具有可接受的热疲劳特性和强度以及良好的润湿性 而被广泛关注 [5]。
SnAgCuSb， SnAg， 电视、 音频-视频 Sn， Cu， SnAgBi 和办公设备应用
JEDIA （日本电子 工业发展协会）
SnAgCu
在无铅元器件出现 之前
SnAgBi
在无பைடு நூலகம்元器件出现 之后
焊接工艺的各种形态的焊料。 而 ISO 9453 更新的 新版本中增加了无铅焊料部分， 除了包括 9 个系列 的 31 种含铅的 传 统 焊 料 以 外 ， 还 增 加 了 11 个 合 金系列的 21 种合金组成的无铅焊料。 JIS Z 32822006 则包括了 3 个合金系列共 19 种合金组成的含 铅合金， 以及 11 个 系 列 共 21 个 化 学 组 成 的 无 铅 焊料合金。
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55
电子产品可靠性与环境试验
2013 年
1 锡铅合金在电子产品中的使用
自 1700年始， 科 学 研 究 就 发 现 铅 是 有 毒 的 元 素。 而在电子产品中仍然采用锡铅合金进行电镀的 主要原因是 [1]：
a） 成本低， 镀锡铅合金在可焊性镀层中的成 本最低。
熔点温度 （t/℃） 183 221 227
217 （共熔） 216～218 217～219 205～215
相对成本 1
2.29
2.56 2.26
表 2 推荐的无铅替代合金
组织
无铅替代合金
NCMS （美国制造 科学中心）
Sn 96.5 Ag 3.5
Sn 91.7 Ag 2.5 Bi 4.8
Bi 94.8 Sn 4.2
0 引言
随着电子技术水平的不断提高， 它给人们的生 活带来了翻天覆地的变化。 所有的信息、 通讯和家 电等电子电气产品在给人们生活带来无限便利的同 时， 其所存在的显性或隐性的污染问题也在不断地 增多， 并逐渐威胁着人类的生活环境和健康。 出于 对地球和人类的保护， 日本、 欧洲和美国相继出台 了去铅化的相关法令法规， 其中尤以欧盟通过的、 关于在电子电气设备中限制使用某些有害物质的指 令， 即 “RoHS （Restriction of Hazardous Substance） 指令” 的影响最大， 使得电子制造商在关注自身经
2 无铅对电子产品可靠性的影响
2.1 无铅焊料的可靠性
电子产品中的铅主要来自于锡铅焊料， 锡铅焊 料具有较大的导电率， 良好的附着力、 抗再流焊和 抗腐蚀能力， 在过去的 50 多年中， 采用锡铅焊料 已经被证实具有高的可靠性， 但是， 采用无铅焊料 的可靠性问题仍然是个未知数。
锡铅焊料的焊接温度一般为 183 ℃， 而含锡量 高 的 无 铅 焊 料 的 焊 接 温 度 则 更 高 （一 般 大 于 217 ℃）， 由于过高的焊接温度可能会对器件的完好性 造成伤害， 因此， 使得在选择合适的无铅焊料时不
由于无铅焊料的润湿性差， 因此空洞、 移位和 立碑等焊接缺陷比较多， 无铅焊料合金的润湿性、 扩散性也不如锡铅焊料好 （扩散性为锡铅焊料的 60 %～90 %）， 表面张力大、 比重小， 容易受元器 件以及基板电极的 Pb、 Bi、 Cu 等杂质的影响 （形 成低熔点化合物）， 更容易产生桥连、 焊料球、 接 合部的剥离和强度劣化等质量故障。 所以， 若要求 无铅焊料具备良好的可焊性， 无铅焊料就要能够满 足焊接质量和焊接可靠性的要求 [2]。
济利益的同时， 不得不考虑产品的环保性， 从而着 手进行有害物质或元素的减量化和替代的工作。 由 消除有毒、 有害物质所引发的对产品可靠性影响的 问题也凸显出来， 尤其是无铅对电子产品可靠性的 影响最为突出。 RoHS 指令涉及的无铅并不仅仅是 针对锡铅焊料而言， 还有相应的元件引线及其覆 层、 电路板镀层等都要求无铅； 同时， 大量的电子 产品生产设备和制造工艺都是与传统的锡铅焊料相 适应的， 从锡铅焊料向无铅工艺转换， 不可避免地 会带来一系列未知的问题， 因此， 无铅技术影响着 电子产品的制造、 可靠性、 维修性和保障性等各个 方面。
e） 锡铅焊料中的铅可以阻止锡从 β 相向 α 相 转变。 其中灰锡 （α 相） 为粉末状立方晶系， 白锡 （β 相） 为有延展性的四方晶系， 脆锡 （δ 相） 为脆 性正交晶系。
由于锡铅材料的上述优点， 使得锡铅材料具有 无可比拟的优势而被广泛地应用在电子产品中。 然 而， 随着人们环保意识的增强和对铅毒害认识的加 深， 出于对人类健康和生存环境的保护， 世界各国 纷纷立法禁止或限制铅的应用， 尤其是欧盟推出 RoHS 指令后， 电子产品中无铅材料的使用已经成 为一种不可逆转的趋势。
电子产品可靠性与环境试验 ELECTRONIC PRODUCT RELIABILITY AND ENVIRONMENTAL TESTING
综述与展望
Vol．31 No．4 Aug.， 2013 2013 年 8 月第 31 卷 第 4 期
无铅对电子产品可靠性的影响★
庞富丽， 周军连
（工业和信息化部电子第五研究所， 广东 广州 510610）
摘 要： 主要阐述了无铅对电子产品可靠性的影响， 进一步介绍了当前主流的、 推荐的无铅替代合金材料以
及无铅工艺的标准化工作现状。
关键词： 无铅； 可靠性； 标准化 中图分类号： TN 305； TN 605 文献标志码： A 文章编号： 1672-5468 （2013） 04-0055-04 doi:10.3969/j.issn.1672-5468.2013.04.013
Influence of Lead-Free on the Reliability of Electronic Products