无铅焊料特性及应用研究
无铅焊料研究报告综述
无铅焊料研究报告综述无铅焊料是一种对环境友好且高效的焊接材料。
本文将综述无铅焊料的研究报告，涵盖其背景、特性、应用和发展趋势。
总体而言，无铅焊料是一种有希望替代传统铅基焊料的焊接技术。
1.背景无铅焊料的研发是为了减少对环境的污染。
传统的铅基焊料含有大量的铅，当焊接过程中铅被释放到环境中时，对人体健康和环境造成了潜在的危害。
为了保护人类和环境的健康，全球范围内开始研发无铅焊料。
2.特性无铅焊料具有一系列优点。
首先，无铅焊料在高温下的性能比传统铅基焊料更好，可以在更高的温度下进行焊接，提高了焊接的质量和可靠性。
其次，无铅焊料不会产生有毒的铅蒸汽，避免了对工人和环境的污染。
此外，无铅焊料还具有较低的成本和更长的寿命，使其变得更加可行和具有竞争力。
3.应用无铅焊料广泛应用于电子产品的制造过程中。
例如，它可以用于手机、电脑、电视和其他电子设备的电路板的焊接。
无铅焊料还可用于汽车制造、航空航天、医疗器械和其他领域的焊接。
4.发展趋势无铅焊料的研究和应用仍在不断发展。
研究人员正在寻找更好的无铅焊料配方，以提高其性能和可靠性。
此外，随着全球对环境保护要求的提高，无铅焊料将会得到更广泛的应用。
目前，一些国家已经颁布了禁止使用铅基焊料的法律和法规，促使了无铅焊料的市场需求。
总结起来，无铅焊料是一种有希望替代传统铅基焊料的焊接技术。
它具有环境友好、高效和广泛应用的特点。
随着全球对环境保护意识的提高，无铅焊料的研究和应用将会得到更大的关注和发展。
无铅焊料的性能及作用
电子组装对无铅焊料的性能要求
• 1、无铅焊料的熔点要低：从前面的内容 知道，除Sn-Bi系及Sn-In合金外，所有的 无铅焊料的熔点温度都高于Sn63Pb37合 金的熔点温度，这将对工艺、设备、材 料等方面带来很大的不良影响，因此开 发出的无铅焊料，应当有较低的熔点温 度。
2、无铅焊料要有良好的润湿性；无铅焊料表面张力比 有铅焊料高，其扩散率比锡铅焊料低，不利于焊点的形 成，得到的焊点形状不圆润饱满，弯月面小，严重的还 会造成虚焊。润湿性差，这对锡膏印刷工艺的要求更高， 增加了工艺的难度。无铅焊料获得的焊点外观粗糙，表 面粗糙很难清洗干净，就会影响电性能。如果使用传统 的AOI进行检查，由于漫反射光无法正常识别。因此要 求无铅焊料要有良好的润湿性。一般情况下，再流焊时 焊料在液相线以上停留的时间为30-90秒，波峰焊时被焊 接组件管脚及线路板基板面与锡液波峰接触的时间为4 秒左右，使用无铅焊料以后，要保证在以上时间范围内 焊料能表现出良好的润湿性能，才能保证优质的焊接效 果。
Sn-Ag-Cu三元合金
• 在Sn-Ag合金里添加Cu，能够在维持SnAg合金良好性能的同时稍微降低熔点， 而且添加Cu以后，能够减少所焊材料中 铜的溶蚀，因此逐渐成为国际上标准的 无铅焊料。图5-12为Sn-Ag-Cu三元合金 状态图。锡银铜系焊料有着良好的物理 特性。
Sn-Bi系及Sn-In合金
•同时液固共存领域大，焊料易发生半月 面提升现象。另外Bi在焊接过程中会出现 枝装晶偏析。研究结果表明：在Sn-20Bi 为基体的合金,添加0.7%的Ag、0.1%的In 可以使Bi的偏析稍有改善,使Bi细小分散。 In虽然价格高，但是其自身的熔点为 156℃，可以用作低熔点焊料。该合金塑 性也非常好。含In合金的另一个特征是具 有抑制Ag或Au溶蚀的优点。在需要更低 熔点的情况下使用。
无铅焊料合金与焊剂
无铅焊料合金与焊剂
一、无铅焊料合金
1、关于无铅焊料合金的定义
无铅焊料合金是一种金属焊料，其中没有含铅元素，而是由其他各种
金属元素组成，它既可以用于电阻焊，也可以用于氩弧焊和填充焊。
据统计，无铅焊料合金的焊接工艺技术和材料都有很大的进步，它可以满足工
业用户的需求，可靠性高、焊接性能好，广泛应用于电子、计算机、家电
等行业。
2、无铅焊料合金的特点
（1）无铅合金由镍、钴、铜、锡等元素组成，拥有优异的焊接性能，焊后强度高，塑性优良，成果非常稳定可靠。
（2）无铅合金熔化点适中，在焊缝表面形成一层厚厚的焊渣保护，
能够有效抵抗高温和低温的老化，也可以有效的防止电火花的生成，确保
焊接的质量。
（3）无铅合金焊料熔接时发出的烟雾少，烟味清淡，不污染环境，
远离危害。
3、无铅焊料合金的应用
无铅焊料合金主要应用于电子、机械制造等行业，主要用于制造电子
元器件、汽车零部件和机械部件。
它主要用于锻造、汽车部件的组装、汽
车零部件的维修，以及汽车悬架的重修。
它还可以用于制造食品、饮料和
医药行业的液体容器，还可以用于制造钢结构件。
二、无铅焊剂。
无铅焊料研究报告综述
无铅焊料研究报告综述无铅焊料是一种替代传统有害铅族元素的焊接材料。
由于铅的毒性和环境污染问题，无铅焊料的研究和应用已经成为焊接领域的一个热门话题。
本综述将对无铅焊料的研究现状进行概述，并讨论其应用前景。
一、研究背景无铅焊料的研究起源于对铅的环境和健康问题的关注。
传统的铅焊料在焊接过程中会释放出有害物质，对人体健康和环境造成潜在风险。
随着环境保护意识的提高，研究人员开始寻找无铅的替代品，以减少对环境和人体的伤害。
二、无铅焊料类型目前，无铅焊料的研究主要集中在两个方面：无铅钎料和无铅焊丝。
无铅钎料是一种用于电子元器件和微电子封装的焊接材料，其主要成分是镍，银和锡等无铅合金。
无铅焊丝则适用于半导体和电子组件的焊接，广泛用于电子设备制造和汽车行业。
三、无铅焊料的特点与传统的铅焊料相比，无铅焊料具有以下几个显著的特点：1.环保：无铅焊料不会释放有害的铅元素，对环境和人体健康无毒害性，符合环保要求。
2.可靠性：无铅焊料能满足组件焊接的可靠性要求，其焊缝强度和抗热冲击性能优于传统铅焊料。
3.经济性：由于铅焊料的成本逐渐增加，无铅焊料因其可再生性而具有更低的成本。
四、无铅焊料的研究进展在无铅焊料的研究中，研究人员主要关注材料的性能和工艺优化。
针对无铅钎料，目前的研究主要集中在改善焊缝强度和抗热冲击性能，提高焊接质量。
而对于无铅焊丝，研究人员主要致力于提高其润湿性和可焊性，以满足高要求的焊接工艺。
五、无铅焊料的应用前景随着环保意识的提高和环境保护法规的加强，无铅焊料将逐渐取代传统铅焊料成为焊接领域的主流材料。
虽然无铅焊料在性能和工艺上仍存在一些挑战，但其广泛应用的前景是十分乐观的。
尤其是在电子设备制造、汽车行业和航空航天等高端领域，无铅焊料将成为必备的焊接材料。
六、总结无铅焊料的研究和应用是一个具有重要意义的课题。
其环保性和可靠性使得无铅焊料成为未来焊接材料的重要发展方向。
然而，目前研究仍面临一些挑战，如材料性能和工艺优化等。
无铅焊料简介范文
无铅焊料简介范文无铅焊料，即不含铅的焊接材料，是一种对环境友好且安全可靠的新型焊接材料。
在传统的焊接工艺中，铅是常用的焊料成分之一，但由于铅是一种有害物质，对人体和环境都带来严重的健康风险，所以无铅焊料的使用逐渐得到重视和推广。
无铅焊料的主要成分是锑、铋和铜等，它们可以完全替代铅的功能，在使用过程中既能保证焊接的质量，又能有效减少对环境和人体的危害。
无铅焊料广泛应用于电子、电工、通信、航空航天等领域的焊接工艺中。
无铅焊料具有以下几个特点：1.环保性：无铅焊料不含有害物质铅，不会污染土壤和水源，减少大气中有害物质的排放，有助于保护环境。
2.安全性：无铅焊料不含铅，无论是对焊工的健康还是对最终产品的安全性来说，都更为可靠和安全。
3.焊接效果好：无铅焊料采用了新型的合金配比，能够提高焊接的可靠性和稳定性，焊缝质量更高。
4.工艺性好：无铅焊料具有与传统焊料相似的焊接工艺性，焊接过程稳定，容易控制，降低了操作的难度。
5.成本适中：虽然无铅焊料相对传统铅焊料略贵，但由于其更高的可靠性和环保性，以及对人体健康的保护作用，其使用成本是可以接受的。
对于国内无铅焊料的发展来说，还存在一些问题和挑战。
首先，无铅焊料的研发和生产工艺相对复杂，需要投入大量的人力、物力和财力。
其次，目前国内的焊接工艺和设备多数都是针对铅焊料的，对无铅焊料的适应性和可行性还需要进一步的验证和改进。
此外，无铅焊料的市场推广和宣传也需要加大力度，让更多的用户了解并接受无铅焊料的优点和价值。
总之，无铅焊料作为一种新型的焊接材料，具有环保、安全、可靠等特点，是未来焊接领域的发展方向。
然而，在推广和应用无铅焊料的过程中，还需要加大技术研发力度，改进焊接工艺和设备，加强市场推广和宣传，以推动无铅焊料在国内焊接行业的广泛应用。
无铅钎料的开发与应用技术研究
无铅钎料的开发与应用技术研究一、引言随着环保意识的普及和环保法规的越来越严格，对于环境友好型制造业的需求越来越强烈。
无铅钎料作为一种环保型的焊接材料，在电子、机械、建筑等领域得到了广泛的应用。
本文主要介绍无铅钎料的开发与应用技术研究。
二、无铅钎料的研发历史与技术1. 无铅钎料的发展历史无铅钎料的发展源于对环境保护的要求。
早在上世纪80年代，就有一些发达国家开始规定生产电子元件使用的钎料必须去掉含铅成分。
随着限制的加强，无铅钎料的研发和应用逐渐成为了焊接材料领域的一个热点问题。
2. 无铅钎料的技术特点①低温熔点：无铅钎料的熔点比含铅钎料低30℃左右，这有利于减少焊接温度，从而减少对元器件和电路板的损害。
②流动性好：无铅钎料的流动性好，初次布料比例好控制，这既有利于提高生产成品率，又能减少材料损耗。
③可焊性良好：无铅钎料的可焊性与含铅钎料相当，同时无铅钎料的黏合强度和疲劳寿命也较高。
④低氧化率：无铅钎料的氧化率较低，有利于减少焊接温度，提高焊接质量以及延长焊接炉的使用寿命。
三、无铅钎料的种类与应用1. 无铅钎料的种类无铅钎料的种类比较多，根据其成分分为Sn-Ag-Cu系列、Sn-Cu系列等。
其中，Sn-Ag-Cu系列占据了无铅钎料市场的主流，Sn-Cu系列则由于成本较低，被广泛运用于广告物制造、舞台工程、灯光、家电等。
2. 无铅钎料的应用无铅钎料主要应用于电子、机械、建筑等领域。
其中，①电子领域：无铅钎料被广泛应用于电子产品的生产，如计算机、手机、平板电脑等。
②机械领域：无铅钎料的应用也较为广泛，如汽车、铁路、电力行业等。
③建筑领域：无铅钎料在铜制品、铜管、空调、水暖等产品中也被广泛使用。
例如，家用冷热水管道连接及安装。
四、无铅钎料的未来发展趋势无铅钎料的发展仍然是技术创新的中心。
未来，无铅钎料的发展趋势主要是从以下几个方面进行：1. 合金新材料的研发：目前，工业界正在研制Sn-Ag-Cu体系的镉类替代者，如 In/Sn Ag/Sn系列。
无铅焊料及相应工艺
03
无铅焊料的工艺流程
焊前准备
清洁
01
确保焊料和焊接表面的清洁，去除油渍、氧化层和其他杂质，
以提高焊接质量。
预热
02
对焊接表面进行预热，以降低焊料的凝固点和提高焊接速度。
选择焊料
03
根据具体应用需求选择合适的无铅焊料，确保其具有良好的流
动性和润湿性。
焊接过程
熔融焊料
将焊料加热至熔融状态，使其具有良好的流动性。
04
无铅焊料的发展趋势和 挑战
技术发展趋势
高可靠性
无铅焊料需要具备更高的可靠性和耐久性，以满足电子产品不断升 级的性能要求。
高导热性
随着电子设备高功率化的发展，无铅焊料需要具备更高的导热性能， 以降低热阻和散热不良的风险。
小型化
随着电子设备小型化的发展，无铅焊料需要具备更小的体积和更精细 的微结构，以满足焊接细小部件的需求。
机械特性
硬度与强度
无铅焊料的硬度与强度较高，能 够提供更好的机械保护和支撑作
用。
疲劳性能
无铅焊料的疲劳性能优于传统锡铅 焊料，能够更好地承受循环载荷和 振动。
延展性与韧性
无铅焊料的延展性和韧性较好，能 够更好地吸收和分散应力，减少焊 接点的断裂风险。
02
无铅焊料的应用领域
电子工业
电子元件连接
波峰焊接
无铅焊料及相应工艺
contents
目录
• 无铅焊料的特性 • 无铅焊料的应用领域 • 无铅焊料的工艺流程 • 无铅焊料的发展趋势和挑战
01
无铅焊料的特性
物理特性
01
02
03
熔点范围
无铅焊料的熔点范围通常 比传统锡铅焊料高，一般 在200-300℃之间。
低银无铅焊料性能与可靠性研究进展
低银无铅焊料性能与可靠性研究进展低银无铅焊料是一种新型的焊接材料，用于电子器件的制造。
与传统的含铅焊料相比，低银无铅焊料具有环保性能更好的特点。
随着环保法规的加强和环保意识的增强，低银无铅焊料在电子行业中的应用越来越广泛。
本文将就低银无铅焊料的性能和可靠性进行研究进展的介绍。
首先，低银无铅焊料的性能方面。
低银无铅焊料主要由银、铜、锡等金属组成，其主要特点是焊接温度低，熔点低，流动性好。
与传统的含铅焊料相比，低银无铅焊料的熔点通常在200-250摄氏度之间，而含铅焊料的熔点通常在300-350摄氏度之间。
这极大地降低了焊接温度，减少了对焊接元件的热影响。
其次，低银无铅焊料的可靠性方面。
低银无铅焊料在焊接过程中容易形成均匀的焊点，焊接强度高，焊缝致密。
传统的含铅焊料在高温下容易生成金属酥化物，这些酥化物对焊接点的稳定性有很大影响。
而低银无铅焊料在焊接过程中不易生成酥化物，焊接点的可靠性更高。
此外，低银无铅焊料还可提供更好的电子化学性能，抗氧化性能更强。
然而，低银无铅焊料也存在着一些问题。
低银无铅焊料的成本较高，价格昂贵。
尽管随着生产技术的改善，低银无铅焊料的价格有所下降，但与传统的含铅焊料相比，仍然较贵。
此外，由于低银无铅焊料的熔点较低，其焊接温度和焊接时间需要精确控制，过高的温度和过长的时间会导致焊接点的氧化和烧损，从而影响焊接质量。
为了解决这些问题，研究人员一直致力于提高低银无铅焊料的性能和可靠性。
首先，研究人员通过合理设计焊料配方和工艺参数，提高了低银无铅焊料的焊接强度和焊接质量。
其次，在研究材料的基础上，研究人员还开展了焊接工艺的改进和优化。
例如，采用较低的焊接温度和较短的焊接时间，以减少焊接热量的影响。
此外，还可以采用辅助工艺或使用助焊剂来提高焊接质量。
综上所述，低银无铅焊料具有较好的性能和可靠性。
虽然其成本较高，但随着技术的进步和价格的下降，其在电子器件制造领域的应用将越来越广泛。
未来，研究人员还将继续努力提高低银无铅焊料的性能，降低成本，以满足不断增长的环保需求和电子行业的发展。
无铅焊料的开发应用动向
无铅焊料的开发应用动向近年来，环保意识的提高和环境法规的持续加强，推动了无铅焊料的开发和应用。
无铅焊料作为一种替代传统铅基焊料的新型焊料，已经在电子制造业得到了广泛应用。
本文将介绍无铅焊料的定义、发展历程及其在电子制造业中的应用动向。
一、无铅焊料的定义与发展历程无铅焊料是指不含铅或铅含量极低的一种焊接材料。
由于传统铅基焊料存在环境污染、对人体健康有害的问题，因此，发展无铅焊料成为了一个重要的研究方向。
随着环保意识的提高和相关环境法规的出台，国际上逐渐出现了一系列限制铅含量的环保法规，如欧盟的RoHS指令和中国的《电子信息产品污染控制管理办法》等。
这些法规的推动下，无铅焊料的研发和应用取得了快速发展。
二、无铅焊料在电子制造业中的应用动向1. 电子产品制造领域无铅焊料在电子产品制造领域的应用越来越广泛。
以电路板焊接为例，无铅焊料的应用可以减少环境污染和人体健康风险，同时提高焊接质量和可靠性。
许多电子制造企业已经将无铅焊料作为标准配方使用，并逐步淘汰传统的铅基焊料。
2. 高可靠性领域在一些对焊接质量要求极高的领域，如航空航天、国防军工等，无铅焊料的应用也越来越受到关注。
无铅焊料具有良好的耐用性、高温性能和电气特性，能够满足这些高可靠性领域的需求。
3. 焊接设备的发展随着无铅焊料的广泛应用，专门针对无铅焊料的焊接设备也得到了快速发展。
例如，无铅焊料需要较高的焊接温度，因此，烙铁、焊接炉等设备的设计和加热元件的选择都需要做出相应的调整。
4. 新型无铅焊料的研发除了传统的无铅焊料，还有一些新型无铅焊料正在研发中。
例如，基于锡合金的无铅焊料，通过添加其他元素，如铜、锑等，可以改善焊接性能和可靠性。
这些新型无铅焊料的研发将进一步推动无铅焊料的应用发展。
总结：无铅焊料作为一种环保、安全的焊接材料，在电子制造业中的应用正在不断扩大。
随着环境法规的落地和电子产品制造行业的需求增长，无铅焊料的开发与应用将持续推进。
同时，焊接设备的改进和新型无铅焊料的研发也将为无铅焊料的应用提供技术支持和创新动力。
无铅焊料钎料成分
无铅焊料钎料成分
需要包括图表。
一、无铅焊料钎料介绍
无铅焊料钎料是由无铅焊料（例如铝/镍/锌等）和钎料组合而成的。
钎料是一种用于焊接的特殊材料，它的主要功能是将金属熔接头更加牢固
地固定在一起，以避免交联失效（以及金属材料的腐蚀）。
无铅焊料钎料
是当今越来越受欢迎的产品，它可以很容易地满足ISO9001的要求，并且
可以安全和可靠地使用。
二、无铅焊料钎料特性
无铅焊料钎料具有优良的物理特性和化学特性。
它具有高强度、高延
展性、低收缩性、低抗张强度和低注活性。
它还具有良好的焊接性能，能
够提供出色的焊缝强度和可靠性。
它还可以抵抗高温环境的腐蚀，并对汽车、电子设备等应用有着较强的耐热性。
无铅焊料钎料主要由焊料（例如铝/镍/锌）和钎料组成。
在焊料方面，它主要由铝、镍、锌等金属分子组成。
在钎料方面，它主要是由钛、铝等
有机材料组成的。
焊料和钎料的比例不完全相同，因为钎料可以改变焊料
的性能。
四、无铅焊料钎料优势。
无铅焊料研究报告范文
无铅焊料研究报告范文摘要：随着环保意识的增强和环境法规的执行，无铅焊料正在逐渐取代传统的含铅焊料，成为电子制造业中的主要焊接材料。
为了研究无铅焊料的性能和应用前景，本报告对无铅焊料的研究现状、性能特点以及未来发展进行了详细介绍并进行了实验验证。
研究结果表明，无铅焊料具有较高的焊接强度和优良的导电性能，可以满足电子制造业对焊接材料的要求。
未来，无铅焊料还将继续优化和创新，以更好地适应电子制造业的发展需求。
1. 引言无铅焊料是近年来发展起来的一种环保焊接材料，由于其无铅成分，可以有效减少对环境和人体健康的危害，逐渐受到了广泛的关注和应用。
本报告旨在对无铅焊料进行全面的介绍和研究，为电子制造业提供参考和指导。
2. 无铅焊料的研究现状无铅焊料的研究起步较晚，但近年来得到了较快的发展。
目前，国际上已经具备了一定的无铅焊料研发和生产能力，尤其在电子领域得到了广泛应用。
同时，无铅焊料相关的研究机构和标准也逐渐完善，为无铅焊料的应用提供了保障。
3. 无铅焊料的性能特点无铅焊料相比传统的含铅焊料具有以下性能特点：- 环保：无铅焊料不含有害重金属铅，对环境和人体健康无危害。
- 高强度：无铅焊料具有较高的焊接强度，可以满足电子制造业对焊接强度的要求。
- 良好的导电性能：无铅焊料导电性能优良，可以保持焊接点的导电性能。
4. 无铅焊料的应用前景无铅焊料在电子制造业中的应用前景广阔。
随着环保意识的增强，越来越多的企业开始积极推广和应用无铅焊料。
同时，无铅焊料还将继续优化和创新，以提高其焊接性能和适应性，更好地满足电子制造业的需求。
5. 实验验证本报告进行了一系列实验验证，以验证无铅焊料的性能和应用前景。
实验结果表明，无铅焊料具有较高的焊接强度和优良的导电性能。
与传统的含铅焊料相比，无铅焊料在环保性能和工艺特点上具有明显优势，并且可以与现有的焊接设备和工艺相兼容。
6. 结论无铅焊料作为一种环保焊接材料，在电子制造业中具有广阔的应用前景。
无铅焊锡报告范文
无铅焊锡报告范文一、引言无铅焊锡是一种替代有害铅锡合金的环保焊接材料。
随着环保意识的提高和相关法规的实施，无铅焊锡在电子制造业中的应用越来越广泛。
本报告将对无铅焊锡进行综合介绍，并分析其优点和局限性。
二、无铅焊锡的定义和特点无铅焊锡是一种以锡为基本成分，不含铅元素的焊接材料。
其特点如下：1.环保：不含有害的铅元素，能够有效减少对环境的污染。
2.健康：无铅成分不会对人体健康产生负面影响，保护操作人员的身体健康。
3.物理性能：无铅焊锡具备良好的物理性能，如低熔点、良好的可塑性和导热性能等，适用于各种类型的焊接工艺。
三、无铅焊锡的应用领域无铅焊锡广泛应用于电子制造业的各个环节，包括以下方面：1.电子元器件制造：无铅焊锡可以用于电子元器件的表面贴装、通过孔(PTH)连接等工艺。
2.电子产品组装：无铅焊锡可用于电子产品的组装和互连部分。
3.电子维修：无铅焊锡也适用于电子产品的维修和改装过程中的焊接作业。
四、无铅焊锡的优点1.环保：无铅焊锡不含有害的铅元素，对环境的污染较小，符合现代环保要求。
2.健康：无铅焊锡不会对人体健康产生负面影响，降低了操作人员的健康风险。
3.可靠性：无铅焊锡具备良好的焊接性能和持久性能，保证焊接连接的可靠性。
4.成本：虽然无铅焊锡的生产成本较高，但其应用过程中可以减少工艺步骤和减少废品率，从长远来看可以降低成本。
五、无铅焊锡的局限性1.焊接温度：与传统铅锡焊锡相比，无铅焊锡的熔点较高，需要采用更高的焊接温度。
这对一些敏感的电子元器件来说可能会有损害风险。
2.力学性能：由于无铅焊锡的物理性能与传统锡铅焊锡有所不同，焊接连接的力学性能可能存在一定的变化。
3.还原性：无铅焊锡在还原性方面较差，焊接过程中需要采用合适的气氛保护。
4.维修和再制造：由于无铅焊锡的使用要求较高，维修和再制造过程中需要更加专业的技术和设备支持。
六、结论无铅焊锡作为一种环保焊接材料，在电子制造业中的应用前景广阔。
尽管其具有许多优点，如环保、健康和可靠性等，但也存在一些局限性，如焊接温度、力学性能和还原性等。
无铅焊料研究报告综述
无铅焊料研究报告综述
铅是一种对人类危害很大的重金属，它的摄入会对人的神经、内分泌、染色体等部分产生严重的毒性作用。
传统的铅焊料中含有大量的重金属，
在使用过程中可能产生一些有害物质，对人体和环境造成严重的危害，因此，出现了无铅焊料的出现，它比传统的铅焊料具有更低的毒性。
无铅焊
料的研究也引起了世界各地人们的广泛关注，成为焊接技术发展的重要研
究内容之一
近年来，许多国家都在不断推进无铅焊料的研发工作。
首先，研究者
制备合成了各种以铜为基体的无铅焊料，其中包括镍基无铅焊料、钨基无
铅焊料、铝基无铅焊料、锌基无铅焊料等，以及无铅焊料的各种组合料，
如碳铁基无铅焊料、镍锡基无铅焊料等新型材料的研究工作也正在进行中。
其次，研究人员针对无铅焊料的工艺性能和性能进行了详细的研究，提出
了新的焊接技术及其工艺条件，以提高焊料的焊接性能；另外，研究者还
考察了无铅焊料的气孔性、抗拉强度、抗腐蚀性及其他物理性能；最后，
他们还考察了无铅焊料的温度敏感度，为焊接过程中的焊接参数优化提供
了参考。
无铅焊料研究报告
无铅焊料研究报告一、引言随着环境保护意识的提高，无铅焊料逐渐成为电子行业的主流选择。
与传统的含铅焊料相比，无铅焊料的优点在于环保、健康和性能优越。
本报告将对无铅焊料进行研究并进行详细分析。
二、无铅焊料的定义无铅焊料是一种不含铅成分的焊料，可以用于电子组装和其他焊接应用中。
它通常包含其他金属合金，如锡、银、铜等，以及一些添加剂来提高焊接性能和可靠性。
三、无铅焊料的环境优点1.减少有害物质释放：传统的含铅焊料在焊接过程中会释放大量有害的铅蒸汽和焊接烟尘，对工人和环境造成危害。
无铅焊料可以减少有害物质的释放，降低环境污染。
2.节约资源：传统的含铅焊料需要大量的铅资源，而铅是一种有限资源。
无铅焊料可以减少对铅的需求，节约资源成本。
四、无铅焊料的健康优点1.降低铅中毒风险：含铅焊料在长期使用过程中，工人可能会受到铅中毒的风险。
铅中毒对健康造成严重影响，甚至可能导致中枢神经系统的损伤。
使用无铅焊料可以有效降低铅中毒风险，保护工人的健康。
2.提高室内空气质量：传统的含铅焊料在焊接过程中会释放有害的铅蒸汽和烟尘，影响室内空气质量。
使用无铅焊料可以改善室内空气质量，保证工作环境的舒适和健康。
五、无铅焊料的性能优点1.良好的焊接性能：无铅焊料在焊接过程中具有良好的可湿润性和流动性，使焊接表面更均匀，提高焊接质量和可靠性。
2.减少焊接温度：无铅焊料可以在较低的焊接温度下完成焊接，减少热量对基板和元器件的影响，避免焊接变形和损坏。
六、无铅焊料的应用领域无铅焊料广泛应用于电子行业的各个领域，包括电子组装、电子焊接、电子维修等。
在现代电子产品中，大多数电子设备都选择使用无铅焊料。
七、无铅焊料的研究进展1.新型合金研发：研究人员正在不断开发新型无铅焊料合金，以改善焊接性能和可靠性。
2.焊接工艺优化：研究人员还在研究如何优化无铅焊料的焊接工艺，使其更适合不同类型的焊接需求。
八、结论无铅焊料作为一种环保、健康和性能优越的焊料，在电子行业中得到广泛应用。
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。
无铅焊料的研发和应用
无铅焊料研发及应用 2004-2-20焊料从发明到使用，已有几千年的历史。
Sn／Pb焊料以其优异的性能和低廉的成本，一直得到人们的重用，现已成为电子组装焊接中的主要焊接材料。
但是，铅及其化合物属于有毒物质，长期使用会给人类生活环境和安全带来较大的危害。
从保护地球村环境和人类的安全出发，限制使用甚至禁止使用有铅焊料的呼声越来越强烈，这种具有悠久应用历史的Sn／Pb焊料，将逐渐被新的绿色焊料所替代，在进入二十一世纪时，这将成为可能。
人体通过呼吸，进食，皮肤吸收等都有可能吸收铅或其化合物，铅被人体器官摄取后，将抑制蛋白质的正常合成功能，危害人体中枢神经，造成精神混乱、呆滞、生殖功能障碍、贫血、高血压等慢性疾病。
铅对儿童的危害更大，会影响智商和正常发育。
电子工业中大量使用的Sn／Pb合金焊料是造成污染的重要来源之一，在制造和使用Sn／Pb焊料的过程中，由于熔化温度较高，有大量的铅蒸气逸出，将直接严重影响操作人员的身体健康。
波峰焊设备在工作中产生的大量的富铅焊料废渣，对人类生态环境污染极大。
近年来有关地下水中铅的污染更引起人们的关注，除了废弃的蓄电池大量含铅外，丢弃的各种电子产品PCB上所含的铅也不容忽视。
以美国为例，每年随电子产品丢弃的PCB约一亿块，按每块含Sn／Pb焊料10克，其中铅含量为40％计算，每年随PCB丢弃的铅量即为400吨。
当下雨时这些铅变成溶于水的盐类，逐渐溶解污染水，特别是在遇酸雨时，雨中所含的硝酸和盐酸，更促使铅的溶解。
对于饮用地下水的人们，随着时间的延长，铅在人体内的积累，就会引起铅中毒。
二十世纪九十年代初，由美国国会提出了关于铅的限制法案，并由工作小组着手进行无铅焊料的研究开发活动。
目前，美国已在汽车、汽油、罐头、自来水管等生产和应用中禁止使用铅和含铅焊料。
但该法案对电子工业产生的效能并不大，在电子产品中禁止使用含铅焊料进展缓慢。
欧洲和日本等发达国家对焊料中限制铅的使用也很关注。
无铅焊料的开发与应用
无铅焊料的开发与应用摘要：工业垃圾对环境的污染已成公害，一些国家和地区已明确提出禁止和削减使用有害物质，包括含铅焊料。
本文介绍对环保有利的无铅焊料，重点说明无铅焊料的技术现状和有效的使用方法及再利用问题等。
一、无铅焊料的锡原料供应量用无铅焊料替代有铅焊料所面临的首要问题就是锡原料的供应量。
目前焊料的世界年产量为23万吨，广泛用于金属连接和表面处理镀覆等方面。
焊料主成分锡的世界年产量为21万吨，其中6万吨作为焊料的原料使用。
按照通常锡在焊料中占60%计算，每年新的焊料年产量应为10万吨，剩下的13万吨都是由残渣经再利用的焊料。
但是，无铅焊料并不能由含铅的再利用焊料来制造，所以必须用原料锡来制造。
尽管无铅焊料的密度比原来的共晶焊料轻10%～20%，把重量减轻的因素考虑在内，但每年仍需要20万吨原料来生产无铅焊料。
这个数字远远超过了目前焊料原料所使用的锡量。
而且为避免铅的污染，在焊料替换时还要用锡来冲洗铅污染的焊料槽，所以又要用掉大量的锡。
因此，世界各国为了顺利地引入无铅焊料的应用，都必须把锡的供给量提高一倍。
二、无铅焊料现状与有效使用方法从多年来对无铅焊料的研究来看，其合金成分基本上如图１所示的组合，到目前为止，多数研究是通过改变含量来谋求高性能的优质材料，已经发现了若干个添加元素，对提高材料强度和连接特性有效，并有研究成果面世。
从现在来看，在以手机和笔记本电脑为代表的高密度双面安装(HDSMT)基板上，由于与之连接的BGA 封装型IC、铝电解电容和大型连接器等耐热温度低，同时受到基板特性、器件配置和配线图形的制约，再加上目前的再流焊条件没有大的变化，所以尽可能使用与目前的熔点相近的焊料则是最理想的。
因此，开发了以在锡中组合进银和铋，锌为主成分的合金焊料。
但是，这些焊料除了满足融点低外，其它特性都不好，有时甚至不能使用。
同时，还必须改进制造设备，并重新探讨连接基材的表面处理。
还有，在再流焊与流动焊混合安装基板的生产上，对于热造成基板伸缩和翘曲，导致焊接处产生的应力，必须采取缓解措施。
无铅焊料研究报告综述
2.5 焊料特性
Sn-Bi系
Sn-Bi系焊料合金的场 变性和拉伸强度明显的 高于Sn-Pb共晶焊料。 主要是Bi元素的结晶构 造是菱面体晶格，延展 性不好。但是该焊料合 金的固液相共存的区域 大，焊接时容易出现凝 固偏析，使耐热性劣化。 在工艺上应采用快速冷 却以减小偏析。
2.5 焊料特性
Sn-Zn系
2.4种类
Sn-Ag、Sn-Zn、Sn-Bi、Sn-In、Sn-Cu等
2.5 焊料特性
Sn-Ag系
Sn-Ag系焊料作为高熔点焊料已被实用化了。Sn-Ag系合金具有良好 的金属特性，其力学性能、可焊性、热疲劳可靠性良好；此外，由于Ag 的抗氧化性能好，从而使用 Sn-Ag系焊料无须气体保护，它被认为是有 力的替代焊料之一。 Sn-Ag系无铅焊料合金目前存在的最大问题是，如用于替代Sn-Pb共 晶焊料，熔点偏高。如Sn-3.5Ag共晶的熔点是221oC，为降低熔点，通 常是添加微量的 Bi，In，Cu和Zn等元素。但总体上看，Sn-Ag系无铅焊 料合金具有热疲劳性能优良、结合强度高、熔融温度范围小、蠕变特性 好、熔点比较高、价格高等特点。
2.6 无铅焊接技术应用的影响因素
3.助焊剂 开发新型的氧化还原能力强和润湿性更好的助焊剂,以满足无铅焊料的 要求。助焊剂要与焊接预热温度和焊接温度相匹配,而且要满足环保的要 求。迄今为止,实际测试证明免清洗助焊剂用于无铅焊料焊接效果更好。 4.模板 无铅工艺对模板的开口尺寸和模板的厚度提出了新的要求，模板开口 尺寸的更改主要还是依据实际生产的基板焊接情况而定。例如QFP/BGA 等细间距引脚的元件要求在不引起桥连的情况下尽量加大模板开口，以 增加焊膏量提高焊接质量；由于无铅焊膏的比重相对有铅焊膏要小，助 焊剂含量较多，无铅焊接特性等形成了无铅焊膏在焊接时要求锡膏量要 比有铅的要多，所以在生产无铅产品时模板厚度应相应增加一点。
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3.关于无铅焊锡要求 .专利权 .合适的熔接温度 ＜260℃的PCB回焊、波焊温度 .良好的润湿性 .氮气可以不使用 .加工性 锡丝制造等 .适当之Creep .适当焊接强度 .良好的耐热性 .焊接性能 空洞、桥连 .环保 不破坏环境、毒性 .价格低廉 价格=Sn/Pb
3.无铅焊锡之进程 1.从纯锡到Sn/Ag/Cu 2.各种无铅焊锡之优缺点 3.无铅焊锡Sn96.5/Ag3.0/Cu0.5与Sn63/Pb37共晶焊锡特性比较 4.温度与热 5.无铅化焊锡选择 6.结论
但是从经济方面考虑，则予以用在波峰焊接中，因为其润湿性和纯锡相 近，不是很好，故较难期待能有效通过“导通孔”，而仅适用于单面板。
粗大的Cu6Sn5结晶形成于焊锡内，也是机械性能劣化的主要原因，促使 Cu6Sn5结晶的细化，可加入Ag、Ni。Au等第三元素。
高温置放，结晶体也不会粗化，故Sn/Ag耐热性特优。 .Ag含量增加， Ag3Sn颗粒粗化且分散于β-Sn中，成为微细的网状结构 .但当Ag＞4%时，机械性能开始劣化， Ag3Sn结晶粗化成＞10μm，此尺寸
约等于龟裂大小。因此，性能度较高的合金组织，因避免结晶粗化成 ＞10μm。
（1）Bi的添加
（4）Zn的添加
在Sn/Ag无铅系统中，Zn的加入可以使结晶颗粒微细化，增加强度与 Creep特性，另一方面此合金表面容易形成氧化膜，促使润湿性降低， 焊接难度增加。
2.2.2Sn/Bi合金系统的组织与性质
依据相图判断，Bi ＜2%时虽应该不会产生共晶组织，但是，Bi极易在 Sn中产生“偏析”。Bi即使是在低浓度的环境中，也容易出现共晶组 织。此即固、液相线温差，在焊料冷却时会产生“凝固偏析”现象。 在80℃时是十分安定的合金组织，超过140℃，Bi即形成极端粗化，变 脆，这是因为于139℃共晶反应，这很难从相图直接了解原因。
Sn/Ag/Cu/Sb
2.降温
2.各种焊锡之优缺点
2.2பைடு நூலகம்铅焊锡组织与机械特性
2.2.1 Sn/Ag合金系统的组织与性质。
.Sn/Ag合金因为有微细组织，所以机械性特佳，而焊接性也佳 .Sn/Ag3.5为此系列之共晶合金.此合金具有1μm以下的 Ag3Sn，扩散于β-Sn，
成为强化合金，而Ag是无法完全熔入Sn中。 . Ag3Sn是稳定化合物，因为Ag是无法完全熔入Sn中，一旦形成Ag3Sn，于
.有毒性重金属 .危害环境，也危害人类 .血液中含有25mg/dl引起中毒
2.无铅焊锡与纯锡比较 1.无铅焊锡之定义 1.1铅含量≦1000PPM（0.1%）依据SONY SS00259 1.2纯锡 A级99.8%以上 1.3纯锡 A级99.9%以上 成本？
2.无法用纯锡代替无铅焊锡原因 2.1熔点较高 2.2润湿性较差 2.3Tin pest β锡（13.2℃）-α锡（1℃） 2.4Whisker
Sn/Zn合金与Sn/Pb合金的熔点最接近，机械特性最佳且具有经济价值。 是无铅化最值得期待的合金。Sn与Zn几乎不互熔，会呈分离现象。Zn 成较大的板状结晶，不像Bi脆，所以机械特性不会极端劣化
Sn/Zn合金系统在空气中极易氧化，故润湿性不佳
Sn/Zn合金系统和Cu的界面组织，与其他的合金系统截然不同。在形成 Cu-Zn化合物的界面，要特别注意高温的安定性，此为与其他界面化 合物的不同。
一.无铅焊锡简介
1.铅之利于弊 2.无铅焊锡与纯锡比较 3.无铅焊锡之进程 4.微量元素
----Bi、Ni、Cu、Ag之影响与目的 5.无铅焊锡之特性简介 6.关于无铅制程氮气中焊接
1.铅之利于弊 利
.与锡混合降低熔点 .与锡混合提供连续性的熔点范围 .降低锡与锡合金间的表面张力，提高流动性 .氧化速度较锡低 .甚至极少量可避免α-Sn形成 .价格低廉 .软钎料中运用广泛 弊
（2）In的添加
可期待熔点降低，其添加量与熔点关系如下
In的添加为6%时，熔点降低10℃。另外，强度虽可增加，但延伸率却几 乎没有什么变化。3%时，Creep特性最佳。
In属稀少金属，但因物性佳，不失为无铅焊锡的“过渡合金”选择
（3）Cu的添加
Sn/Ag/Cu是目前最标准的无铅焊锡
下表则是国外不同的单位用不同的方式测出不同Sn/Ag/Cu成分之共晶焊 锡
此合金系统另一个问题点是：Bi的析出是较为粗大，因为Bi较脆，析出 粗大的IMC也具有同等性质，故延展性降低。微量的Bi 于Sn/Ag合金系 统添加，强度可以增加，但若量多则会引发负作用。 为增强此合金系统的延展性，Sn-58Bi共晶组成可添加1%的Ag。
2.2.3 Sn/Zn合金系统的组织与性质
1.从纯锡到Sn/Ag/Cu
Sn100%
Sn96.5/Ag3.5 润湿性差，波焊性差，但有长时间使用经验
Sn99.3/Cu0.7 润湿性差，机械性差，表面凹凸但廉价
Sn/Ag/Cu
加Ag于Sn/Cu：1.降低Cu熔解速度
2.增加润湿性
3.增加抗热疲劳
Sn/Ag/Cu/Bi或 加Bi或Sb于Sn/Ag/Cu：1.增加润湿性
.多少会对Ag3Sn的结晶形态发生变化，Bi会在共晶部分产生偏析，且 Ag3Sn结晶会有粗化倾向，故熔点随之改变。
.Bi的含量增加，虽可期待提高润湿力，但仍需充分考虑机械性质和信耐 度的考虑
一般依据机械疲劳、热疲劳的条件，因为Bi的增加会产生反效果。特别 是在Sn/Pb表面处理过的界面产生影响。当Bi＞6%时，特别明显。
由相图o点（Bi=10%）冷却，遇液相线A点，判断A点析出固相组成为B 点所示成分，Bi浓度比初期O点甚低，相对此时，溶液中Bi浓度较高。 连续的固液相变化，液相中Bi的浓度越来越高最后达到共晶组成。从 实际经验，即使是Bi=2%合金，在冷却阶段，遇139℃即产生共晶反应， 此为引发”龟裂”的最大原因。
放于高温保持，Cu-Zn界面化合物层会被打开，Sn往铜中扩散，形成SnCu化合物层。如是混乱的界面构造，导致强度劣化，对于此现象，可 于Cu侧施于Ni/Pd/Au、 Ni/Au等镀层。
2.2.4 Sn/Cu合金系统的组织与性质
Sn/Cu合金的共晶组成为：Sn/0.75Cu，熔点227℃，因为熔点较高，所 以在回流焊时温度会超过250℃，较难使用。