无铅锡膏培训
SMT锡膏知识的培训
SMT锡膏知识的培训一.锡浆的管制Sn-Ag 焊料特性: 熔点.偏高比Sn-Pb高30℃-40℃成本高润湿性差2.无铅锡膏(环保焊料)1.熔点也没大概在217℃左右2.无毒或毒性低3.热传导导电率好润湿性良好4.机械性能良好(机械强度与抗热老化性能)5.与焊接设备和工艺兼容6.焊接后易修3.PCB 的要求1.PCB材料要耐高温(可以耐焊接温度不变形)2.助焊剂氧化-还原能力加强3.N2隋性气体焊料氧化护焊技术二.锡浆的组成部份Sn96.5/Ag3.0Cu0.5合金粉部份Sn63/pb37緆浆的组成部份溶剂(化学)助焊剂部份松香(助焊)三.合金粉1.金属含量影响锡膏粘度.流动性2.含量高回焊后助焊残渣比较少(也就是金属氧化机率比较大)3.含量太高锡膏储存难(也就是储存的时间降低)4.一般锡膏储存的环境恒温2℃-10℃5.冷藏的好处有1.降低活性及化学反应2.延长表面寿命四.助焊剂的作用1 去除氧化物2.reflow 迥流过程形成或保护膜3.降低表面张力五.助焊剂的组成松香合成形成保护膜增加粘度化学溶剂分解化学物预热过程中蒸发控制粘度及流动性助焊剂催化剂清除氧化物的媒介作用分解金属表面氧化物促进温润作用添加剂控制锡膏稳定性调节粘度六.reflow profire (温度曲线)setp1 (预热区)setp2(升温区)reflow profire setp3(溶锡区)setp4(降温区)SETP11.预热区(0-150℃) 加速的温速1-3℃/SEC2蒸发的PCB板上多余的溶剂增加锡膏粘度3.PCB及零件慢慢的预热使PAD.CHIP的温度一致. SETP21.加热区(渗透区),<150℃-200℃>加速的温速2-3℃/秒2 助焊剂开始活化3.降低零件脚及PCB的焊点及锡膏金属粉末的氧化4.助焊剂被活化后保护金属表面表面再被氧化5.降低所有零件之间的温度差异6.使所有零件都能迖到迥焊炉的温度(220℃)SETP3.1.熔锡区(220℃-245℃) 加速的温速1-2℃/秒2.此区是锡膏已经达到液态3.活化的助焊剂降低金属的表面张力4.均已达到界面含金的形式SETP41.降温区降温的温速<4℃/秒参考图：SMT制程不良分布1.锡膏印刷占有率为64%2.零件置放占有率为15%3.回流焊接占有率为15%4.原材料占有率为6%一、回焊时不良分析1预热区太快:造成以下状况:锡球锡珠锡桥零件破损2.渗透区太长造成以下状况: 材料(PCB及零件)氧化立碑短路3渗透区太短造成以下状况: 立碑溶锡不良(偏移)4回焊区太长造成以下状况界面金属的形成造成焊接不良5.迥焊区太短造成以下状况溶锡不完全金属合成无速度6冷却区太快造成以下状况PCB及PAD破损零件热冲速度太大PCB焊点易脱落7冷却区太慢造成以下状况焊接强度弱灰暗(表面)二、常见不良分析组件竖起1. 组件置放不正2.加热速度太快或不均匀3.印刷锡膏太多(不均匀)4.组件的锡膏的可焊接性差锡珠1.印刷锡膏相对焊盘太多2.置放组件压力太大3.加热太快4.受潮5.PCB板上有部份溶剂(需清洗)6.PCB印刷失败后末清洁干凈7.作业过程中挤压造成桥接1.印刷: 锡膏塌落2.PCB 设计有关 1.激光3.钢网开孔方式有关方式有 2.腐蚀:腐刻如采用这种方式造成壁不光滑(塌落)4.置放组件压力太大5.置放不准6.钢网清洁不干凈7.锡膏太厚或开孔较大焊锡点不足1锡少2.钢网厚度不够3.锡膏不均匀搅拌不够4.锡膏本身金属含量空焊1.温度不够(冷焊或假焊)2.锡膏量太少3.锡膏颗粒太粗4.PCB板氧化5.温度过高时间过长。
锡膏知识培训
焊膏பைடு நூலகம்库
*锡膏入库
焊膏管制卡
*锡膏使用管制卡
二次焊膏-使用
*二次锡膏入库和使用
1，二次入库的锡膏需贴二次入库标签。 2，使用二次入库的锡膏时，需填写“特殊工作申请单”并注明 使用机型，使用时间；在批量使用前需进行100片进行验证，达 到产品生产要求，方可进行批量使用。
焊膏报废
*报废锡膏
我司使用的主要焊膏
焊膏基本常识-储存 *锡膏的储存&寿命： 锡膏冰箱储存温度0-10℃，冰箱储存保质期为6个月，在室温下的 存储期限为3天，开罐后室温寿命为24小时，逾期予以报废 。 打开瓶盖的锡膏,必须在24小时的有效时间使用完,未使用完暂时 不用的锡膏：1，钢网上如果8小时内未使用完且暂不在使用,则允 许重复放回冰箱一次,注意应另外使用干凈的容器来装置这些锡膏, 不可以和未使用的锡膏混装在一起. 在下次使用时应优先使用未 用完的回收锡膏。2，24小时内未使用完的瓶内锡膏（已开封） 可允许重复放回冰箱一次，如果超过24小时未使用完,则应做报废 处理. 已回温的锡膏在室温条件下放置，在未来24小时内都不打算使用 时，应重新放回冷藏室储存。同一瓶锡膏的回温次数不要超过三 次，超过三次反馈给工艺工程师处理。
焊膏组成-金属粉未<二>
*锡粉颗粒形狀选择: 焊料粉末的形状决着粉末的氧化物含量，也决定着錫膏的可印性。 球形焊料粉末在给定体积下总表面积最小，减少了可能发生的表 面氧化的面积，球形的錫膏顆粒要比其它任何形狀的顆粒更容易 通過网版或者鋼版。并且一致性好，为使錫膏具备优良的印刷性 能创造了条件。所以应选择球形或近球形的锡膏.
健康与安全方面应注意事项
4、作业过程中不允许饮食、抽烟，作业后须先用肥皂或温水洗手 后才能进食。 5、应避免接近火源，若不慎着火，可用二氧化碳或化学干粉灭火 器进行灭火，千万不可用水灭火。 6、废弃的锡膏和清理后沾有锡膏污渍的清洁布锡膏瓶不能随意掉 弃，应将其装入封密容器中，并按国家和地方的相关法规处置。
《锡膏培训教材》课件
遵守规范
根据相关规范和标准，合理使用锡膏，确保焊接质量和产品安全性。
持续学习
锡膏应用技术不断发展，持续学习和更新知识，保持技能的竞争力。
总结和回顾
通过本课程的学习，我们了解了锡膏的基本概念和作用，掌握了锡膏的成分、
特性、使用方法、存储和保养等方面的知识。希望这些内容对你的工作和学
动性，可以适应不同焊接
同时也提供高可靠性的焊
的比例和类型也会有所不
方式和需求，从而实现精
接连接。
同。
准的焊接操作。
锡膏的使用方法
1
准备工作
清洁工作区域和焊接设备，准备好所需的焊接材料和工具。
2
涂抹锡膏
使用刮刀或喷涂机等工具，在焊接区域上均匀涂抹锡膏。
3
焊接操作
根据焊接工艺要求，进行预热、焊接和冷却等步骤，确保焊接质量。
2
锡膏过度残留
3
焊接接触不牢固
可能原因包括温度不合
可能原因包括涂抹过量、
可能原因包括焊接区域不
适、锡膏过期等。解决方
清洗不彻底等。解决方法
完全涂抹锡膏、焊接时间
法是调整焊接参数和更换
是控制涂抹量和加强清洗
过短等。解决方法是提高
新的锡膏。
工作。
涂抹质量和延长焊接时
间。
其他注意事项
安全操作 ♀️
锡膏的存储和保养
干燥存放 ️
密封保存
将锡膏存放在干燥的环境中，避免受潮和氧化。
使用后请将容器密封，防止空气进入影响锡膏
质量。
定期检查
注意温度 ️
定期检查锡膏的使用期限和质量，确保焊接效
锡膏培训资料PPT课件
锡膏印刷机是一种将锡膏按需转 移到印制板上的设备，其工作原
理主要基于丝网印刷技术。
丝网印刷技术利用丝网作为模板， 将锡膏通过刮刀施加压力，从丝 网中挤压到印制板上，形成所需
的电路图形。
印刷过程中，丝网在刮刀的作用 下产生弹性形变，使锡膏通过网 孔转移到印制板上，形成锡膏焊
点。
锡膏印刷的工艺流程
准备丝网
外观检查
电气性能测试
检查焊点外观是否良好，无气泡、无杂质 。
对焊接完成的线路进行电气性能测试，确 保无短路、断路等问题。
清洁处理
记录与归档
使用适当的清洁剂清理残留的锡膏，保持 线路板整洁。
对焊接过程进行记录，并将相关资料归档 保存，以便后续查阅。
05 锡膏的应用实例
手机板的焊接
手机板是现代通讯设备中不可或缺的一部分，其焊接质量直 接影响到手机的使用寿命和性能。锡膏焊接技术广泛应用于 手机板的焊接，以确保电子元件的可靠连接。
使用搅拌机充分搅拌锡膏，使其均匀混 合。
控制炉温曲线，确保回流焊过程中温度 均匀上升，避免局部过热。
预防措施
选用合适的锡膏，确保其具有较好的热 稳定性和流动性。
桥连的产生与预防
预防措施
使用具有较低熔点的锡膏，提高 其流动性。
桥连的产生：在回流焊过程中， 由于锡膏流动不均匀或部分锡膏 过早熔化，导致两个焊点之间形 成桥接。
根据电路板上的焊盘尺寸和间距， 选择合适的丝网目数和网框尺寸。
放置丝网
将丝网放置在网框上，并固定好 边框。
涂布锡膏
将适量的锡膏涂布在丝网上，确 保锡膏均匀分布。
锡膏印刷的工艺流程
放置电路板
将电路板放置在丝网下方，对 准焊盘位置。
印刷锡膏
无铅锡波峰浸锡培训教材
一．目的：全面掌握无铅锡、波峰浸锡工艺和设备性能，设置正确的工艺参数，有效地保证产品质量。
二．适用范围：2．从事测试锡炉温度即打印温度曲线的组长和技术人员。
三．定 义：1．故 障：指设备影响了生产、品质、设备性能指标，需专业人员进行排除的设备问题。
2．简易故障：指一般的作业人员自己能动手排除的设备问题。
四．内 容：1．名词解释：①．表面张力——任何液体表面都有呈最大收缩的趋势，即表面积最小的形状（体积一定，表面积最小的形状即球状）。
在收缩过程中受到的聚合力即为表面张力。
液体表面张力事例图解（1）慢慢地于杯中加入水，水高出杯面小许仍不会溢出，这就是液体表面张力的缘故。
②．润湿——熔化成液态的焊料克服自身的表面张力在金属表面（如铜箔）扩散的现象。
润湿平衡实验图解（230℃，空气介质，活性助焊剂）。
-1.5-1.0-0.50.00.51.01.5③．润湿角——为衡量焊料对被焊接金属表面的润湿程度，引用一个润湿角θ参数，随着表面张力大小的变化，θ值可以在0～180°之间变化。
当θ→0°时，完全润湿 当θ＜90°时，润湿OK F /m Nt/s当θ→180°时，完全不润湿一般来说，θ在20～30°之间就可以认为是良好的润湿。
④．X元合金——为了改善锡料的性能，现使用的锡料不是由单一元素构成的，如我们现在广泛使用的Sn99.15 Cu0.8无铅锡料便是由Sn、Cu组成的二元合金，锡料由几种元素组便称为几元合金。
⑤．助焊剂——又称焊剂，其中是用来增加润湿，帮助和加速焊接进程，助焊剂一般由活性剂、树脂扩散剂、溶剂四部分构成。
助焊剂工作实况图解⑥．合金层——锡料和被反应的金属结合而生成的新物质。
合金层图解⑦．偏析——即是我们常说的半月面提升现象，主要是由焊料本身凝固收缩及焊料与引线的热收缩，会对固有方向形成一定的力，而没有引线的场合便会产生半月面提升。
焊料的弯月面提升现象2．无铅锡的产生背景随着人类文明的进步，人们的环境意识增强，保护自然环境、维护生态平衡渐成时尚。
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3
A
要求PCB及元件可以适应更高的温度，并且要求回流炉 可以提供更高的炉温。
B
要求回流炉的温度控制比较精确，以减少温度偏差。
波峰焊接无铅 波峰焊接无铅曲线 无铅曲线
无铅工艺对设备的要求 无铅工艺对设备的要求
对于回流焊，无铅工艺要求设备可升至更高的温 度（更耐热的发热和保温器件）和更精确的控温效 果（炉体更长，有更多的加热区），以及可以使用氮 气气氛的回流焊炉。 对于波峰焊，由于高比例纯锡在长期的强热中会 对设备的不锈钢锡池与螺旋桨造成攻击，使锡池 中熔进SnFe，造成不锈钢本体的腐蚀和破损， 中熔进SnFe，造成不锈钢本体的腐蚀和破损， 并且由于SnFe的存在导致焊接不良的产生（或 并且由于SnFe的存在导致焊接不良的产生（或 Fe量达到0.3%时）。为防止上述现象发生，使 Fe量达到0.3%时）。为防止上述现象发生，使 用锡池具有保护膜的焊机或“电磁泵浦”式的波 焊机，可以避免以上不良现象的产生。
焊接效果对比（1）
Sn63/Pb37 Sn95.5/Ag4/Cu0.5
焊接效果对比（2）
由于无铅焊点会比Sn/Pb焊点暗淡，通过适当的加大 回焊后的降温斜率是改善焊点亮度的有效方法。但应 该注意的是热量的冲击问题。 Sn63/Pb37 Sn95.5/Ag4/Cu0.5
Bi的浮裂（Fillet Lifting） Bi的浮裂（Fillet Lifting）
氮气对无铅工艺 氮气对无铅工艺的重要作用及负面影响 无铅工艺的重要作用及负面影响
助焊剂 : 使用低固态免洗助焊剂会提高可焊性和 减少焊点变色的可能性 合金 : 高温会增加焊点氧化 炉内氧气是 100PPM ， 在低温下 ， 合金就可以很 炉内氧气是100PPM， 在低温下， 好的扩展， 但是如果是1000PPM， 好的扩展 ， 但是如果是 1000PPM ， 合金就会氧 化。 使用氮气，润湿力增加 使用氮气， 工艺 : 使用氮气 ， 可以降低峰值温度 (<250 使用氮气， (<250
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)。
无铅知识培训教材
文件编号:WI-10-031培训教材版本:A/0页数:第1页共12页标题无铅制程基础培训教材修订日期：第六节无铅焊锡基础知识无铅焊锡锡/铅(Tin/Lead)成分的焊锡是电子装配中最常用的焊锡，可是，在去年，整个工业出现一股推动力向无铅焊锡转换。
其理由是人们越来越了解有关铅的使用及其对人类健康的不良影响。
与铅有关的健康危害包括神经系统和生育系统紊乱、神经和身体发育迟缓。
铅中毒特别对年幼儿童的神经发育有危害。
已有法律来控制铅的使用，例如，铅在铅锤、汽油和油画中的使用有严格的规范，在美国从1978年起，铅在消费油画中的使用已被禁止，其它相关的法规在美国、欧洲和日本正在孕育之中。
表一显示了铅在各种产品中的使用量，蓄电池占铅用量的80%，电子焊锡大约占所有铅用量的0.5%，即使铅在电子焊锡中的使用被禁止，也不能解决全部的铅中毒问题。
可是，电子焊锡中的0.5%的铅数量上还是可观的。
表一、铅在产品中的消耗量产品消耗量(%)蓄电池80.81其它氧化物(油画、玻璃和陶瓷产品、颜料和化学品) 4.78弹药 4.69铅箔纸 1.79电缆覆盖物 1.40铸造金属 1.13铜锭、铜坯0.72管道、弯头和其它挤压成型产品0.72焊锡(非电子焊锡)0.70电子焊锡0.49其它 2.77表四、无铅焊锡及其特性无铅焊锡化学成份熔点范围说明48Sn/52In118C共熔低熔点、昂贵、强度低42Sn/58Bi138C共熔已制定、Bi的可利用关注91Sn/9Zn199C共熔渣多、潜在腐蚀性93.5Sn/3Sb/2Bi/1.5Cu218C共熔高强度、很好的温度疲劳特性95.5Sn/3.5Ag/1Zn218~221C高强度、好的温度疲劳特性99.3Sn/0.7Cu227C高强度、高熔点95Sn/5Sb232~240C好的剪切强度和温度疲劳特性65Sn/25Ag/10Sb233C摩托罗拉专利、高强度97Sn/2Cu/0.8Sb/0.2Ag226~228C高熔点96.5Sn/3.5Ag221C共熔高强度、高熔点文件编号:WI-10-031培训教材版本:A/0页数:第2页共12页标题无铅制程基础培训教材修订日期：第六节无铅焊锡基础知识无铅焊锡代替铅的元素电子工业正在寻找无铅焊锡，能够取代普遍接受和广泛使用的锡/铅焊锡。
锡膏培训教材
5 锡膏报废的条件
15
6 锡膏报废注意事项
16
17
Thank You!
4
14 TI ＊＊＊＊ ＊＊＊＊＊＊＊＊ ＊＊＊＊ ① ② ③ ④ ①、“T”表示无铅锡膏（ROHS）；“I”表示“AIM锡膏” ②、第一、二位“＊＊”表示年份，如“2005年”用“05”表示 ;第三、四位 “＊＊”表示月份，（注意:表示年份：00-99；表示月份:从01-12）； ③"＊＊＊＊＊＊＊＊"表示锡膏的批次号（LOT NO. );( 注意：如果批次号不足8位， 前面用“0”补齐) ； ④“＊＊＊＊”表示锡膏的编号，如“第一瓶”用“0001” 表示 “TI0511000321450001” 如：2005年11月领入的第一瓶AIM无铅锡膏，厂商的批次号（LOT NO. )是： 32145；它的编号是：“TI0511000321450001”
≤18小时
≤48小时
类型
无铅(升贸)
无铅（AIM）
回温OK的锡膏在开罐首次使 回温OK的锡膏在开罐首次使用 用前须依据《锡膏搅拌机操作 前须依据《锡膏搅拌机操作作 搅拌时间 作业指导书》搅拌2分钟并在 业指导书》搅拌5分钟并在锡膏 锡膏罐上标记“√” 罐上标记“√”
12
3
危害途径及急救措施：
13
10
11
未开罐冷藏保存时间
未开罐环境温湿度下保存时间 开罐后一次未全部用完旋紧罐盖在 环境温湿度下的放置时间 以锡膏罐上厂家标签的使用期限为失效 期限（制造日期四个月） ≤48小时 ≤18小时
在丝网上的使用时间
印刷后锡膏在线上停留时间
≤12小罐后至回流前的时间
1
From: 卿 军 Date:MAR-14-11
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
无铅焊接培训教材
多溴联苯醚 最高限量指标仍在确定中，但很可能是溴联苯醚：0.1% (1000 ppm).
10
Pb 铅
主要存在形式： 包装材料、焊锡、电镀、树脂安定剂、塑胶材料 （含橡胶）的安定剂、添加剂、橡胶配合剂、颜料、 染料、涂料、油墨、着色剂、润滑剂、光学材料、 铅蓄电池、X线遮断材料、电子陶瓷部品、各种合 金材料等。
严重情度：损害神经系统、导致肺癌、可 能导致胎儿畸形。
12
铅- 允许应用(豁免)
• 玻璃:
–阴极射线管
• 高温融化的焊料中的铅
–电子元件 –荧光管
（即：锡铅焊料合金中铅 含量超过85%）:
–用于服务器、存储器和
• 合金:
存储系统的焊料中的铅
–钢(最高0.35%的铅) （豁免准予至2010年）；
–铝(最高0.4% 的铅) –用于交换、信号和传输，
5
废弃电子电气设备指令 WEEE Directive 2002/96/EC
6
WEEE 及 RoHS中
所规定的电气及电子设备产品如下(Page 1):
1) 大型家用电器(Large Household Appliances)
• 小型家用电器(Small Household Appliances)
• 信息技术及远程通迅设备
4
WEEE Directive
Waste of Electrical and Electronic Equipment. WEEE指令要求于2005年8月13日之后，所有进入到 欧盟的十大类电子电气设备在报废时需由生产者交 纳一定的垃圾处理费用。 污染者承担原则: 污染环境的是产品制造者,所以环境处理责任应由 制造者承担.
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
无铅培训[1]
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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无铅培训[1]
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PCB 覆层
➢锡 ➢镍上镀锡 ➢镍上镀金 ➢钯 ➢镍上镀钯
锡膏培训计划
锡膏培训计划一、培训目的随着科技的发展，锡膏在电子生产中发挥着越来越重要的作用。
而为了提高工人的操作技能和生产效率，公司决定开展锡膏培训计划，旨在提高员工的锡膏涂覆技能和认识，从而保障产品质量，提高工厂的生产效率。
二、培训对象本次培训计划主要针对生产一线的操作工人，包括锡膏贴装工、锡膏涂覆工、设备操作工等相关岗位人员。
培训对象需具备一定的电子生产操作经验，具备一定的基本动手能力，对电子生产工艺和锫过程有一定的认识。
三、培训内容1. 锡膏的基本知识- 锡膏的定义、种类和用途- 锡膏与电子元器件的贴装关系- 锡膏生产工艺和工艺流程- 锡膏的存储和保管- 锡膏使用中的注意事项2. 锡膏涂覆操作技能- 锡膏涂覆设备的结构和原理- 锡膏涂覆操作步骤及技巧- 锡膏涂覆中常见问题及处理方法- 锡膏涂覆质量检测标准和方法3. 锡膏贴装工艺- 锡膏贴装设备的工作原理- 锡膏贴装工艺流程- 锡膏贴装工艺参数的调整和优化- 锡膏贴装过程中的质量控制4. 锡膏贴装质量管理- 锡膏贴装质量指标与要求- 锡膏贴装质量管理手段和方法- 锡膏贴装过程中质量异常的处理方法5. 安全与环保知识- 锡膏使用中的安全注意事项- 前端涂覆设备的安全操作规范- 环保要求与标准- 废弃锡膏的处理方法四、培训方式本次培训采用理论和实践相结合的方式进行。
通过专业的讲解，模拟操作和现场实践相结合，旨在提高学员的锫膏操作技能和认识。
1. 理论培训：通过专业的讲师进行理论讲解，包括锡膏的基本知识、操作技能和质量管理等相关内容。
2. 模拟操作：提供模拟锡膏涂覆和贴装设备，让学员进行模拟操作，加强学员对实际操作流程的掌握。
3. 现场实践：组织学员到生产现场进行实际操作，根据生产实际情况进行现场指导和培训，帮助学员熟悉实际操作流程。
五、培训计划1. 时间安排：本次培训计划为期一个月，分为理论培训和实践培训两部分，每周安排4天培训，每天培训时间为8小时。
2. 培训课程安排：第一周：锫膏基本知识和涂覆操作技能培训第二周：锫膏贴装工艺及质量管理培训第三周：安全与环保知识培训第四周：模拟操作和现场实践培训3. 考核安排：培训结束后进行考核，合格者颁发培训合格证书，不合格者需重新培训。
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推行过程中的问题
△价格 △可靠性 △元件对高温的反映 △什么是无铅锡膏？ △ 供应链 △相关标准 △返修 △元件焊接端
推行过程中需要解决的问题
与材料、元件和设备不相容 设备、工艺限制 有限的工艺窗口 波峰焊工序要优化 清洗工序限制
PST专利无铅锡膏
法国专利号 专利日期
。
3027441 7-25-1995
无铅锡膏发展现状
下面是有可能代替Sn/Pb的是 : Sn-Ag-Cu (Eutectic 217°C). (如: Sn95.5Ag4.0Cu0.5) 其它的合金是 : Sn99.3/0.7Cu (Eutectic 227°C) Sn96.5/3.5Ag (Eutectic 221°C) Sn-Ag-Bi(@ 200°C - 210°C ) 如: Sn93.5-Ag3.5-Bi3.0 (@ 206°C - 213°C )
热膨胀系数 13.8 电阻率
(Uohm-cm)
34.5 8.72
密度 电导率
%IACS
4.5%IACS 5400psi
拉力强度
推行过程中遇到的问题
△价格 △可靠性 △元件对高温的反映 △无铅锡膏的种类？ △ 供应链 △相关标准 △返修 △元件焊接端
Candidate Elements
Metal
Sb(锑） Bi(铋） Cd(镉） Cu(铜） In(铟） Pb(铅） P(磷） Ag(银） Sn(锡） Zn(锌）
PCB 覆层
锡 镍上镀锡 镍上镀金 钯 镍上镀钯
银 OSP(防氧化覆层) 锡铅
各合金的一般性能
Sn42/Bi58 普赛特 PST Sn96.5/Ag3.5 Sn99.3/Cu0.7 Sn95.5/Ag4/Cu0.5 Sn63/Pb37
熔点 硬度
138。C 22HB
217。C 15HB 24.5 13.5 7.37 16%IACS 7450psi
液相温度
187 。C 217 。C E 219 。C E 227 。C 200 。C
Sn96.5/Ag3.0/Cu0.5 IPS Sn96.2/Ag2.5/Sb0.5/Cu0.8 Aim(castin) Sn99.3/Cu0.7 Sn80/In10/Bi9.5/Ag0.5 锡研究机构
福特马达公司
无铅锡膏中的参数要求
锡线: Sn95.5/Ag4/Cu0.5 液体焊剂: 型号:FD-309 固体含量:
无铅制程中常见的工艺问题及解决办法
无铅焊点的缺陷 Bi的存在对焊点的影响 少量铅的污染 氮气的应用及其影响 热冲击 无铅对设备的更高要求 锡须的生长及其影响
回流后无铅焊料与铅锡焊料的对比
Sn63/Pb37 Sn96.5/Ag3.0/Cu0.5
Cost($/lb)
1.75 2.46 3 1.1 57.75 0.34 23 79.11 2.61 0.55
温度
Sn/Ag/Cu
熔化阶段
Max slope(+) &C 140 C 活性温度 60-150sec 加 热 60-90sec
。 。
。
217 C
。
价格($/lb)
2.43 2.52 2.73 25.76 1.77 3.32 5.29 21.88 2.57 43.96
最新的无铅基准
由于铅在各种金属中的存在，对与无铅来 讲是相对而言的，且在无铅焊料的采矿以 及制做过程中，都可能有铅的存在和加 入。 根据IPC最新的规定铅含量在1000ppm以下 的焊料就符合无铅焊料的概念。 PST无铅基准是铅含量小于500ppm，现在 可以作到100ppm，但是成本会有较大幅度 的上升。
无铅锡膏培训课程
主讲: 东莞焊雄电子材料有限公司 服务部
目
☆发展无铅锡膏的背景 ☆有关无铅锡膏的立法 ☆无铅锡膏发展的现状 ☆推行过程中的问题
录
☆无铅锡膏的相关资料 ☆无铅制程中常见的工艺问题及其解决办法
铅的使用
人们使用铅的历史悠久.铅容易提炼,价格便宜,应用范围宽广. 酸性电池—81.81% 涂料 < 0.06%, 颜料和化学药品- 4.78% 弹药 - 4.69% 电缆皮 - 1.40% 黄铜和青铜工艺制品 - 0.72% 焊料(除电子焊料外) - 0.70% 电子焊料- 0.49%
有关无铅锡膏的立法
欧洲 欧洲政府机构的第2号草案规定 2004年1月1日执行 ,但欧洲真正实 现全面无铅的日程在2006年 美国 早在1991年,里德法律S3.91提议:限制使用含铅焊接材料,禁止 使用含铅量高的原料,并限定铅的含量 <0.1%. 1993年此提议出台试行后美国制造工业反应激烈并百般阻挠,导 致这项提议搁浅.目前美国的无铅化制程的实施要到2008年. 日本 1998年5月,日本政府宣布环保再生的相关法律. 同时日本主要电子设备厂商自发组织并宣告在2001-2002年减少使 用含铅材料.
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。
为 什 么 禁 用 电 子 业 的 铅?
有关无铅锡膏的立法
美国征税条例 1993年 WEEE 规定 2004 —Waste from Electronics & Electrical Equipment 日本东芝-2000年. 索尼,富士通, 日立-2001年. NEC-2003年 日本政府将此列为国际贸易的条款 TCLP(有害物品特殊处理程序) Toxicity Characteristic Leaching Procedure
Reflow Profiles Alloy Sn96.5/Ag3.5 No-Clean
Temp:IN C
。 Max 249 C Min 235 。C
。
250 200 150 100 50
熔点温度221 。C
60sec(soak time)120sec
Time: IN Second
零件焊端
镍/钯 镍/金 银/铂 银/钯 铂/钯/银 银 金 镍/金/铜 锡 锡/铅
什么地方含铅？(电子业)
焊料 70% 零件焊端 5% 焊盘镀层 25%
铅的循环
酸性电池
96.5% 被循环 (67.8%-报纸, 63.5%-Alcan, 37.9%-玻璃瓶) 60-80%的典型酸性电池都被再利用.
电子设备
美国个别州有再利用, 但没有经济地再使用铅和焊料 大约13年前, 环保者和立法者才提议 WEEE限用铅 2000年8月交通业禁用铅
无铅焊点缺陷
Pb-Free焊接温度高出Sn/Pb焊接温度平均 。 约30 C，而其焊点强度（Joint Strength） 却远不如后者可靠。经常会出现空洞 （Voids）、漏焊（Skip）、锡球（Solder Ball）、连锡（Bridge）、立碑 （Tombstone）等缺陷。虽然有其本身固有 的缺陷，但是也是可以通过工艺的调整和 改善以尽量减少或避免这些缺陷的发生。 从外观看，更会比Sn/Pb焊料的焊点暗淡许 多。
221。C 14.8HV 30.2 12.31 7.37 14%IACS 8450psi
227。C 9 HB Pure Sn=23.5 ---7.3 16IACS 4300psi
217—219。C 15HB Prue Sn=23.5 13 7.39 16.6%IACS 6800psi
。 183 C
14HB 24.7 14.5 8.34 11.9IACS 7500psi
典型的无铅锡膏
合金 熔点
216-221 共晶 139-200
强度 可润性 优良 中等
温度疲劳特点
Sn/Ag Sn/Bi Sn/Cu Sn/Zn
Sn-3.5Ag Sn-3.5Ag-0.7Cu Sn-3.5Ag-4.8Bi Sn-58Bi Sn-7.5Bi-2Ag-0.5Cu Sn-2Ag-22Bi Sn-0.7Cu Sn-9Zn Sn-8Zn-3Bi
锡银铜的回焊考量
Danger Zone
Heater Set-point Temperatures 235 – 255C Heater Set-point Temperatures 215 - 235
260 250 220 217 183
10°C
40°C
30-60 seconds liquidus Tin / Lead Profile Tin / Silver / Copper
无铅锡膏发展现状
日本 日本电机工业会日前决定从２００１年４月起， 家用电器、重型电机和电子计算机等新产品的生产 都必须使用无铅焊锡。日本各大电机公司已经相继成 功开发多种无铅焊锡材料，并已应用到产品上。如 SONY,FUJITSU等大型电子公司已基本实现无铅化。
焊接性方面，现在仍然没有能够代替锡铅合金的 合金。Cu的Sn/Ag锡膏在机械强度和延展性方面优于 其他合金,比较有希望代替锡铅合金。
Sn – 锡 Ag – 银 Cu – 铜 Sb – 锑 Bi- 铋 Zn – 锌
各金属基本储量的估计
元素 银 铋 铜 铟 锑 锡 全球需量(万吨) 13,500 4000 8,000,000 100 78,200 220,000 全球储量(万吨) 15,000 8000 10,200,000 200 122,300 300,000 剩余储量(万吨) 1,500 4000 2,200,000 100 44,100 80,000
138C 22HB 13.8 5400psi
217C 14.5HB 24.5 7450psi 16.3
221C 14.8HB
PureSn=23.5
183C 14HB 24.7 7500psi 14.5
8245psi 12.31
电阻率(uohm-cm) 34.5