无铅资料

2006 年 7 月实施（有些项目除外） 月实施（有些项目除外 除外）
各国の鉛使用規制-2
■中国
预计会制定和欧州的 差不多内容 预计会制定和欧州的RoHS差不多内容的法律。 欧州 差不多内容的法律。 作为规则制 対象的成員要比 要比EU的 要狭隘。 作为规则制度対象的成員要比 的RoHS要狭隘。 要狭隘 预计在2005年12月公布。 月公布。 预计在 年 月公布
无铅锡膏合金的选择 日本的主流是什么 日本的主流是什么
■ ■ ■
Sn-3.0Ag-0.5Cu 在回流焊和波峰焊被广泛使用。
Sn-0.7Cu 在波峰焊中被使用.
低温无铅锡膏, Sn-8.0Zn-3.0Bi, Sn-3.5Ag-0.5Bi-8.0In, 等被广泛使用.
■
其他无铅锡膏 高温： Sn-5.0Sb, Sn-10Sb, Au-20Sn. 低温： Sn-58Bi and Sn-57Bi-1.0Ag Sn-3.0Ag-0.5Cu 几乎多被使用在装配上。 几乎多被使用在装配上。 部品或基板的耐熱性很低时 就会使用低温无铅锡膏。 很低时， 当部品或基板的耐熱性很低时，就会使用低温无铅锡膏。
低温鉛フリーのリフロー条件-Sn-Znの場合 低温鉛フリーのリフロー条件 フリーのリフロー条件 の
Sn-Pb：183℃ Sn-Zn：2Leabharlann Baidu9℃
部品耐熱温度
200℃ではんだ付可能 215℃以上必要. Sn-Pb
240℃ ℃
Sn-Zn 温度差 25℃ ℃
215℃ ℃ 200℃ ℃
温度差 40℃ ℃
はんだ付部の はんだ付部の最低温度 200℃ 付部 ℃
调查部品或基板的耐熱保証温度，時間及材質。 调查部品或基板的耐熱保証温度，時間及材質。 部品 ■了解部品或基板能否忍耐高温加熱（ex.260℃-10秒間）？ 了解部品或基板能否忍耐高温加熱（ 能否忍耐高温加熱 秒間） ℃ 秒間 No 可変更 Yes 不可変更 焊接工程的变更也将会变的有 必要拿出来进行探讨。 局部焊接或手焊。 部品或基板改成 部品或基板改成 对应无铅用 探讨低温无铅锡膏 对接合信頼性的保证或设定作 业条件会有困难。
Most historical solder manufacturer in Japan.
Nihon Handa Co.,Ltd Technical Service Section Y.Kobayashi
ニホンハンダの はんだ製品と技術
発表的 発表的内容
１．鉛規则制度的現状 鉛規则制度的現状 则制度的 ２．各種无铅锡膏的特性 各種无铅锡膏的特性 无铅锡膏的 ３．无铅锡膏导入时的探讨事項 无铅锡膏导入时的探讨事項 ４．无铅锡膏焊接不良事例 无铅锡膏焊接不良事例 ５. 尼宏半田的无铅锡膏 ６．无铅锡膏焊接不良事例 无铅锡膏焊接不良事例
和Sn-Pb共晶锡膏 的不同
2. 各种无铅锡膏的特性 种无铅锡膏的特性
4.6 无铅焊锡的实用化
■回流焊锡 回流焊锡 系列： ● Sn- Ag 系列：Sn-3.5 Ag ， Sn-3.0 Ag-0.5 Cu ， Sn-(2-4) Ag-(1-6) Bi+(1-3 In) 因为熔点高 所以回流温度管理 重要。 熔点高， 温度管理很 因为熔点高，所以回流温度管理很重要。 从含有Bi 零件中，要注意由于铅的混入而造成融点降低。 从含有 基板零件中，要注意由于铅的混入而造成融点降低。 系列： ● Sn- Ag- In 系列：Sn-3.5Ag-(3-8In)+(Bi) 含有Bi 要注意由于混入铅而造成的融点降低。 含有 基板 ，要注意由于混入铅而造成的融点降低。 In价格高，埋藏量和产出量不多。 价格高， 价格高 埋藏量和产出量不多。 系列： ● Sn- Zn 系列：Sn-9 Zn ， Sn-8 Zn-3 Bi 系列的 但是在作业性方面比其他型号的焊锡膏要差。 含Zn 系列的反应性高 , 但是在作业性方面比其他型号的焊锡膏要差。 高温高湿度化的环境下强度降 在高温高湿度化的环境下强度降低。 系列： ● Sn- Bi 系列：Sn-58 Bi ， Sn-57 Bi-1.0 Ag 要注意从基板 含Bi要注意从基板和零件中因混入铅，而造成融点降低。 要注意从基 和零件中因混入铅，而造成融点降低。 ■波峰焊锡膏 波峰焊锡膏 焊锡 系列： ● Sn- Ag 系列：Sn-3.5 Ag ， Sn-3.0 Ag-0.5 Cu 系列： ● Sn- Cu 系列：Sn-0.7 Cu ， + 少量添加元素 对镀Sn- Pb 的产品要注意焊盘的剥离和锡膏的脱离。 的产品要注意焊盘的剥离和锡膏的脱离。 剥离和锡膏的脱离 对镀
はんだ融点 はんだ融点
UP!!
183℃ ℃
Sn-Zn鉛フリーはんだは鉛フリーとしては比較的低融点で、耐熱性の低い基板や部 品（ex.Max240℃）に使用される。しかし、Sn-Ag-Cu同様に許容温度差が狭くなること があり、その場合高温・長時間予備加熱が必要になる。
时的评价， 无铅锡膏导入 时的评价，波峰焊的过程
各国对鉛的規 则制度和 日本的現状
1. 鉛规则制度現状 规则制
背景
酸性雨
・即使是低浓度也回 蓄積在体内 影响人的IQ或 精神机能 廃家電 ・对儿童的 粉砕処理 Ｐｂ 埋立処理 影响特别大
Ｐｂ
プリント基板から プリント基板から 基板 鉛が溶出
需要紧急対策
4.2 各国对铅使用的规则 各国对铅使用的
3. 无铅锡膏导入时的 探讨事项
焊接主机板时： 焊接主机板时：
IC-Package
Capacitor
Chip resistor Chip set
所为的无铅产品
是指所有焊接的地方 或零件内部多不含铅。 或零件内部多不含铅。
4.4 装配基板的无铅化 装配基板的无
lead材質镀 材質镀 材質 电容器 QFP 焊锡膏 BGA 焊锡bump 焊锡
Sn-Ag-Cu 鉛フリーのリフロー条件 フリーのリフロー条件
■
鉛フリーはんだは融点が高い. フリーはんだは融点が 融点 Sn-Pb：183℃ 200℃ではんだ付可能 Sn-Ag-Cu：219℃ 235℃以上必要. Sn-Pb
部品耐熱温度 260℃ ℃
Sn-Ag-Cu 温度差 25℃ ℃
235℃ ℃ 220℃ ℃
■美国：铅暴露减少法（ Lead Exposure Reduction Act) 美国：铅暴露减少法（ 虽然现在开始推动无铅化， 虽然现在开始推动无铅化，但是不包括电子机 器制造中所含的铅。 器制造中所含的铅。 ■瑞典：环境保护品质目标（ Environmental Quality Objectives) 瑞典：环境保护品质目标（ 禁止使用铅（全体） 禁止使用铅 全体） ■丹麦：铅排除（ Lead Ban ） 丹麦：铅排除（ 禁止使用和进囗含铅电子产品但电子零 禁止使用和进囗含铅电子产品但电子零 使用和进囗含铅电子 件和 CRT 除外 电子机器废品再利用指令想法（ ■ EU ：电气 ? 电子机器废品再利用指令想法（ WEEE) 关於电气 电子机器废弃物的处理的规则 电子机器被使用后关于对 后关于对有害物质的规则 电气 电子机器被使用后关于对有害物质的规则
Sn-Ag-Cu
300 280 260 240 220 200 180 160 140 120 100 80 60 40 20 0
基板中、 基板中、温度最高的地方在 当基板的⊿ 很大时 很大时、 当基板的⊿t很大时、设 预备加熱温度 定炉温时 预备加熱温度 要高些、 時間要长点 要长点。 要高些、 時間要长点。 熱容量小的部品或基板の 熱容量小的部品或基板の端部 小的部品
Sn-Ag-Cu 温度差 25℃ ℃
235℃ ℃ 220℃ ℃
温度差 60℃ ℃
はんだ付部の はんだ付部の最低温度 200℃ 付部 ℃
はんだ融点 はんだ融点
UP!!
183℃ ℃
Sn-Ag-Cu鉛フリーは、はんだ付時の許容温度差が小さくなる。 鉛フリーは、はんだ付時の許容温度差が さくなる。 付時
探讨重点
如果再在20℃以上
部品或基板改成 部品或基板改成 对应无铅用
探讨低温无铅锡膏 但是，和Sn-Ag-Cu无铅锡膏相 比时要注意其特性有不良的一 面。 ex：PF305-117 By NIHON HANDA
変更 回流炉
使用接合信頼性高的Sn-Ag-Cu无铅 锡膏是可以的。 选择高性能的无铅锡膏开始无铅装 配。
4.9.１ Sn- Ag 系列以外无铅焊锡 １ 系列以外无
零件耐热温度上限
Sn-37 Pb
Sn- Zn 系列无铅焊锡 系列无
215 ℃
220 上下有２０ ℃ ２０℃ 上下有２０℃余地
焊锡能达到的最低温度200 ℃ 达到的最低温度
5℃
200 ℃
焊锡熔点
183 ℃
即使是熔点比较低的 系列无铅焊锡， 即使是熔点比较低的 Sn- Zn 系列无铅焊锡，使用耐热性低的 （例如 保证220 ℃） 基板零件的时候，为了减少温度差，高温 保证 基板零件的时候，为了减少温度差， 零件的时候 预加热是必要的。 预加热是必要的。
■美国
Heavy metal regulation (same contents as RoHS ) of packing material, Mercury regulation (State of Maine ) Lead regulation, Battery regulation, Detrimental chemistry substance regulation, etc. 预计有关鉛的规则制度在以后的 年間会在世界上 预计有关鉛的规则制度在以后的1~2年間会在世界上 年間会在世界 的许多国家内被実施 実施。 的许多国家内被実施。
Highly Long
基板中、温度最低的地方在熱 基板中、温度最低的地方在熱 容量大的部品や 大的部品 容量大的部品やBGA下 下
0 20 40 60 80 100 120 140 160 180 200 220 240 260 280 300 320 340 360
Sn-Pb
设定炉温时温度差要尽可能的小(⊿ 设定炉温时温度差要尽可能的小 ⊿t) 温度差要尽可能的小
调查部品或基板的耐熱保証温度・時間及 材質。 调查部品或基板的耐熱保証温度・時間及、材質。 部品 ■部品或基板能否忍耐高温加熱（ex.260℃-30秒）? 部品或基板能否忍耐高温加熱（ 能否忍耐高温加熱 ℃ 秒 No 可以変更 Yes 不可変更 调查回流炉的性能。 调查回流炉的性能。 性能 ■了解基板上温度最能上升地方的温度和温度最不能上升地方的温度差是几度？ 了解基板上温度最能上升地方的温度和温度最不能上升地方的温度差是几度？ 了解 温度差20℃以上 再探讨一下炉温曲 线图 温度差20℃以下
焊锡熔点
183 ℃
Sn-Ag-Cu 鉛フリーの特徴 フリーの特徴 特徴-1.
■
鉛フリーはんだは融点が高い. フリーはんだは融点が 融点 Sn-Pb：183℃ 200℃ではんだ付可能 Sn-Ag-Cu：219℃ 235℃以上必要. Sn-Pb
部品耐熱温度 260℃ ℃
Sn-Pbはんだ付との違い はんだ付との違 はんだ
4.9 Sn- Ag 系列无铅焊锡的回流条件 系列无铅焊锡的回流 回流条件
Sn-37 Pb 零件耐热温度上限 240 ℃ 230 ℃ Sn- Ag 系列无铅 系列无
10 ℃
上下有４０℃ 上下有４０℃的余地 ４０
220 ℃
上升 !!
能够焊锡的 能够焊锡的最低温度200 ℃ 焊锡 零件耐热性不改变但 零件耐热性不改变但是由于 焊锡熔点上升， 焊锡熔点上升，回流温度差 变低。 变低。
元件
焊锡膏 焊锡膏
基板电极表面处理 基板电极表面处理
元件电极处理 元件电极处理
虽然和焊锡膏焊接相关联的全部材料要求无铅是 虽然和焊锡膏焊接相关联的全部材料要求无铅是 焊锡 有必要的，但是引进的初期是混在一起的。 有必要的，但是引进的初期是混在一起的。
无铅锡膏导入时的评价， 无铅锡膏导入时的评价，回流过程
温度差 60℃ ℃
はんだ付部の はんだ付部の最低温度 200℃ 付部 ℃
はんだ融点 はんだ融点
UP!!
183℃ ℃
Sn-Ag-Cu鉛フリーは、はんだ付時の許容温度差が小さくなる。 鉛フリーは、はんだ付時の許容温度差が さくなる。 付時
Sn-Ag-Cuのリフロー温度プロファイル のリフロー温度プロファイル のリフロー温度