无铅手工焊接
无铅手工焊接工艺分析
第一步准备施焊 中， 所要焊 接的焊 盘仍处于室温 ， 仅 是烙
焊 盘温度状 态如图 ４所示 。 度 要 比焊 料 的 熔 点 高 出 ４ Ｏ ℃， 焊 接 时保 持 这 个 温 度 ３ － ５秒 ， 其 铁头达到预设 的温度 ，
（ ３ ） 电烙铁加热设定温度。无铅焊料的焊接 ， 烙铁 的设定 温度应采用低端温度 。 温度 的设定要根据被焊元件 的耐热性、 焊接部位吸收热量成度等因素进行设定 。
２ ０ ０
Ｏ １ ２ ３ ４ ５ ６
—
胁 ｃ
。 。
Ｃ ３ ０
Ｐ Ｃ Ｂ损 坏温度 区， 温度 为 ３ ０ ０ ＂ （ ２ 左右 ， 焊点达到这个温度
１ ０ ０
会造成 Ｐ Ｃ Ｂ焊盘损坏； 元器件损坏温度 区， 温度为 ２ ６ ０ ＂ １ ２ 左右 ， 焊点 达到这个温度会造成元件损坏； 回流焊接温度 区： 虚 线为
料对整个工 艺的可操作性、 可靠性等方面起 着决定性 的作用， 工艺窗口的缩 小给工艺人员带来很大的挑战， 同时焊接温 无铅焊料与有铅焊料 Ｓ ｎ ６ ３ Ｐ ｂ ３ ７相比有 不同特性 。图 １中分 度的提 高也对焊接工艺提 出了更高的要求 。手工焊接 的主要 别是锡铅焊料与无铅焊料的手工焊 接工 艺窗 口。 工具是电烙铁 ， “ 工欲 善其事 ， 必先利其器” ， 要提 高无铅手工
焊锡熔 点温度 ； 助焊剂活化 区， 为该 区域的下半部分。
０
一
— ： 时 间 ２ ｊ ｓ
图 ２理 接 工艺窗 口
从图 ｌ 可知 ， Ｐ ｂ ． ｓ ｎ 焊料的回流焊接温度为 ２ ｌ ５ ℃． ２ ３ ０ ℃， 无 铅回流焊 接温度为 ２ ４ ５ ＂ Ｃ－ ２ ５ ５ ￣ Ｃ 左右 。若 以元器件损坏温
线路板装配中的无铅工艺应用规则
线路板装配中的无铅工艺应用原则电子装配对无铅焊料的基本要求无铅焊接装配的基本工艺包括: a. 无铅PCB制造工艺; 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。
尽管这些都是可行工艺, 但具体实施起来还存在几个大问题, 如原料成本依然高于标准Sn/Pb工艺、对湿润度的限制有所增加、要求在波峰焊工艺中保持惰性空气状态(要有足量氮气)以及可能将回流焊温度升到极限温度范围(235～245℃之间)而提高了对各种元件的热性要求等等。
就无铅替代物而言, 现在并没有一套获得普遍认可的规范, 经过与该领域众多专业人士的多次讨论, 我们得出下面一些技术和应用要求:1.金属价格许多装配厂商都要求无铅合金的价格不能高于63Sn/37Pb, 但不幸的是现有的所有无铅替代物成本都比63Sn/37Pb高出至少35%以上。
在选择无铅焊条和焊锡丝时, 金属成本是其中最重要的因素; 而在制作焊锡膏时, 由于技术成本在总体制造成本中所占比例相对较高, 因此对金属的价格还不那么敏感。
2.熔点大多数装配厂家(不是所有)都要求固相温度最小为150℃, 以便满足电子设备的工作温度要求,最高液相温度则视具体应用而定。
波峰焊用焊条: 为了成功实施波峰焊, 液相温度应低于炉温260℃。
手工/机器焊接用焊锡丝: 液相温度应低于烙铁头工作温度345℃。
焊锡膏: 液相温度应低于回流焊温度250℃。
对现有许多回流焊炉而言, 该温度是实用温度的极限值。
许多工程师要求最高回流焊温度应低于225～230℃, 然而现在没有一种可行的方案来满足这种要求。
人们普遍认为合金回流焊温度越接近220℃效果越好, 能避免出现较高回流焊温度是最理想不过的, 因为这样能使元件的受损程度降到最低, 最大限度减小对特殊元件的要求, 同时还能将电路板变色和发生翘曲的程度降到最低, 并避免焊盘和导线过度氧化。
无铅焊接技术的探索研究与教学实践
O U TION职业一、电子制造业实施无铅焊接技术的紧迫性1.铅污染的危害铅是一种多亲和性、对人体有毒的物质,主要损害人的神经系统、造血系统、血铅和消化系统,铅中毒也是引发白血病、肾病、心脏病、精神异常的重要因素之一。
铅毒不仅对水污染,而且对土壤、空气均可产生污染,一旦环境产生严重铅污染,其治理的难度很大、周期甚长、经费支出巨大。
电子制造业中大量使用的锡铅合金焊料(S n/Pb)是污染人类生存环境的重要根源之一。
2006年7月1日欧盟全面实施R O HS 指令,即《禁止在电子电气产品中使用某些有毒有害物质的法规》,我国也在2007年3月1日实施“电子信息产品污染控制管理办法”,电子制造无铅化已成为不可逆转的潮流。
实现电子制造的全面无铅化,以减少环境污染,提升绿色制造竞争能力,以适应国内外市场对绿色电子产品的需求,是电子制造业2007年势在必行的举措。
2.电子制造业推行无铅技术的几个途径R OHS 指令中无铅的规定要求产品的每一部分不论大小都不能超过0.1%含量的铅,这就要求制造的全过程实施无铅化,具体包含以下几项:(1)焊料的无铅化。
焊料的无铅化是电子制造无铅化的关键之一。
目前世界上无铅焊料主要有:锡银系(S n/Ag);锡铋系(Sn/Bi);锡铜系(Sn/Cu);锡锌系(S n/Zn);锡锑系(S n/S b)。
它们与有铅焊料的特性比较见表1。
(2)元器件及PC B 无铅化与电子整机制造无铅化同步。
电子整机制造中不仅要对插装(THT )和表面安装(S MT )后的印刷电路板做无铅焊接,而且要求电子元器件和印刷电路板做无铅化处理。
国际上一些大的电子元器件厂商开始生产无铅电子元器件。
我国的电子元器件厂家和印制电路板厂家也应适应世界无铅化潮流,做到电子元器件/印刷电路板无铅化。
(3)焊接设备的无铅化。
焊接设备主要有波峰焊机和再流焊机。
要求在电子制造中采用无铅焊接设备,取代现有的有铅焊接设备。
二、无铅焊接技术的教学实践我校于2004年开设电子制造技术专业,主要为中小电子企业培养从事物料采购、物料管理、品质管理、产品工艺开发、生产制造和测试等中间领域的技术骨干力量,为适应形势的发展,我校于2005年组建无铅波峰焊生产线一条和S MT 生产线一条,主要配有电脑控制无铅双波峰焊锡机L F300一台,送板机一台,收板机一台,切板机一台,松香喷雾器G-20一台,全自动激光型贴片机G-L30一台,全热风计算机控制无铅回流焊锡机L F808一台,锡膏搅拌机G-188一台。
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
无铅手工焊面临的问题与解决方法
无铅手工焊面临的问题与解决方法一、无铅焊料使用时的问题点无铅手工焊接在焊料的选择上有一定的限制，譬如Sn-Zn系合金、Sn-Bi系合金的线体成形性较困难，且合金本身易氧化。
或者使用中与焊剂的反应存在问题。
一般不采纳这二种无铅焊料。
目前推举使用的是熔点在210～230℃ Sn-Cu系合金和Sn-Ag-Cu系合金焊料。
众所周知，由于无铅焊料的流淌性差，使焊接时的扩展性(润湿性)大大不如原来的63-37共晶焊料，其扩展性只有原来的三分之一程度。
这种性质的焊料在展开手工焊时，不仅会对应组装基板与元件，也会体现在焊接用烙铁头部，尽管作业中想提高一些焊接温度，但对改善焊料的扩展性作用是不大的。
无铅焊料的熔点，比原来的焊料要高出20～45℃，因此手工焊时必须提高烙铁头的温度，通常使用的焊接温度是焊料的熔点温度加上50℃左右较妥当。
考虑到焊接用烙铁头温度会由于本身功率及头部重量而存在差异，故温度的设定要比焊接温度高100℃左右。
原来63-37共晶焊料的烙铁头温度约在340℃左右，使用Sn-O.7Cu焊料时的温度约在380℃.关于手工焊接来讲,超过350℃以上时已作为界限温度，这种状态下的焊接可加快烙铁头的损耗，在超出焊剂的活性范围时易产生焊剂的碳化，降低焊剂的活性效果，这也会成为焊接中常见的焊剂或焊料飞溅的缘故。
二、手工焊接的注意点及解决方法由上所述，在采纳直接加热方式进行无铅手工焊时，稍不注意就会产生各种各样的问题。
这些问题的发生讲明了正是由于无铅焊料所具的固有特性，使用中就容易出现不良。
我们在制定焊接工艺时，能够抓住下面几个差不多要点：①烙铁头温度的治理②焊接基板、部品等表面状态的治理③焊剂的选择、效果衡量及作用另外，要做到良好的无铅手工焊，作为重要因素的使用工具方面，以下几个要点是必须考虑的。
2.1 使用热恢复性能优良的烙铁在无铅手工焊场合，烙铁头的温度势必要比焊料的熔点高出20～45℃，考虑到被焊元件本身的耐热性和稳定地进行焊接操作，烙铁温度最好设定在350℃～360℃范围，这是为了执行良好的手工焊接而采纳偏低温度的一种做法。
无铅焊接工艺
无铅合金的手工焊接手工焊接可以使用哪些无铅焊料合金和助焊剂？目前常用的无铅焊线有锡-银-铜(熔点 217-221C)，锡-银(熔点 221C) 以及锡-铜(熔点 227 C)。
三种合金全都具有免清洗、可水洗或松香配系，并能拉制成极为纤细的线径。
这些合金已用于无铅产品的手工装配，并与无铅合金相容。
无铅焊料合金需要使用温度较高的烙铁头吗？使用无铅焊线进行手工焊接并不一定需要较高的焊接温度，烙铁头温度处于 700-800 华式度之间即可进行正常焊接。
焊接人员会注意到熔湿速度比传统的 Sn63 焊料慢，此外还可能需要略长的接触时间才可以达到良好的焊接效果。
焊点终饰外观将会不同，终饰外观略为暗淡是上述无铅焊料的典型特点。
使用具有较高锡含量无铅焊料容易造成烙铁头腐蚀，因而可能需要较为频繁地更换烙铁头。
无铅 BGA 再加工时需要考虑的主要问题是什么？BGA 元件在除焊及焊接工艺流程中可经受较高的温度，锡-铅-铜的熔点为 217-221 摄式度。
局部过热可导致线路板损坏，在元器件放置时还会对 BGA 的可靠性造成损害。
应避免过度加热。
用于无铅焊接的性能优异的 BGA 再加工设备已经出现，通过在元件下方导引流量受控的空气或氮气，辅以良好的底侧，可以防止这种现象的出现。
无铅焊点再加工可以使用哪些助焊剂？无铅焊接与 Sn63 焊接并无不同。
助焊剂有免清洗、可水洗以及松香类型，可适应各种焊接和再加工工艺。
可水洗型助焊剂由于其较高的活化剂浓度而能实现更为有效的焊接，免清洗型焊剂传统上由较弱的有机酸制成，其焊接过程较慢，如果曝露于过度加热环境中则较易失活。
使用无铅焊料焊接时会产生较多的烟雾吗？用于无铅焊接并具有良好热稳定焊剂配系的新型焊剂已经出现。
这些焊剂在无铅工艺中可能采用的略高温度下并不分解。
手工焊接需要使用氮气吗？如果使用了用于无铅焊接的焊剂，则采用氮气辅助进行再加工并无必要。
优秀的焊料制造商都可以确保焊剂化学性质在较高的焊接温度下仍能保持活性。
手工焊接的烙铁温度设定
手工焊接的烙铁温度设定Hessen was revised in January 2021手工焊接的烙铁温度设定(2010-05-25 08:24:27)一、手工焊接的原理：常见的手工焊接工艺就是通过烙铁头传热，熔化焊锡，来使焊接件（电子元器件等）与焊盘（被焊件）连接接合。
手工焊接要素：电源（焊台或烙铁）、加热体（发热芯）、烙铁头、焊锡、焊接件等；二、无铅焊接知识以前的焊锡是锡铅合金，如63/37（锡63%，铅37%），熔点为183度。
因铅对环境的有毒性，ROHS等法规规定电子产品中禁用。
所以出现了替代的无铅焊锡。
无铅焊锡相对有铅焊锡：1、熔点升高约34-44度；2、焊锡中锡含量增加了；3、上锡能力差（可焊性差），无铅焊锡的焊锡扩散性差，扩散面积差不多是共晶焊锡的1/3；三、手工焊接温度公式：焊接作业最适合的温度是在使用的焊锡的熔点+50度。
烙铁头的设定温度，由于焊接部分的大小，电烙铁的功率和性能，焊锡的种类和线型的不同，在上述温度的基础上还要增加X度（通常为100）为宜。
即为：烙铁头温度=焊锡熔点+50+X（损耗）。
如：有铅焊锡63/37常用焊接温度：183+50+100=333左右，无铅锡铜为：227+50+100=377度。
因为不同产品焊点大小、不同焊锡、不同环境及操作习惯等影响，此处X变化很大，所以焊接温度有从350-450的使用情况。
四、烙铁头损耗原理：烙铁头尖端结构大致为；铜-镀铁层-镀锡层，焊接时，加热的情况下，镀铁层会与焊锡中的锡之间发生物理化学反应，使得铁被溶解腐蚀掉，而且这个过程随着温度升高会加速。
所以，无铅焊接时，因为焊接温度普遍升高，同时焊锡中的锡含量也大幅度增加，于是烙铁头的寿命急剧减少。
五、无铅手工焊接常见问题：1、使用高温时，容易损坏元器件；2、烙铁或焊台热回复性不好的话，容易出现虚焊假焊，不良率增加；3、烙铁头氧化损耗增加；六、无铅手工焊接常见对策：1、使用无铅专用烙铁头（本身镀无铅锡，适当增厚镀铁层来延缓腐蚀，延长寿命，同时不影响导热）；2、使用无铅专用焊台（大功率、快速回温，使得温度更稳定，并能使用低温进行焊接）；七、无铅焊台知识：由焊接原理可知，焊接工艺是靠热量的传递来完成的。
无铅锡丝温度
无铅锡丝温度无铅锡丝温度无铅锡丝是用于电子元器件焊接的常用材料，其熔点低、流动性好、环保无污染，因此广受欢迎。
然而，不同型号的无铅锡丝其熔点也存在差异，需要我们在使用时掌握清楚。
下面将介绍关于无铅锡丝温度的相关知识。
一、无铅锡丝温度的分类1. 标准温度无铅锡丝的标准熔点为约217 ℃，常用于一般性的电子元器件的手工焊接。
若开发板较大，建议使用直径较大的无铅锡丝，以提高热传递效率，从而更加高效的完成焊接。
2. 低温度低温度的无铅锡丝一般熔点在210-215 ℃之间，可以降低焊接时元器件的温度，可以更好的保护电子元器件不被损坏。
但是，由于低温度的无铅锡丝流动性差，因此需要更加细心和耐心进行焊接。
3. 高温度高温度的无铅锡丝一般熔点在230-240 ℃之间，适用于高温元器件的手工焊接。
但由于高温度的无铅锡丝需要更高的热量才能熔化，因此使用过程中需要注意焊枪的温度控制，防止元器件受热过度。
二、选择无铅锡丝时需要考虑的因素1. 熔点不同类型的无铅锡丝熔点存在差异，需要根据实际情况进行选择。
如果焊接的元器件较小，一般可以选择标准温度的无铅锡丝；如果焊接的元器件需要更好的保护，可以选择低温度的无铅锡丝；如果焊接的元器件是高温器件，可以选择高温度的无铅锡丝。
2. 直径无铅锡丝的直径也会影响到焊接效果，一般焊接一般电子元器件时，选择0.5mm或0.6mm的直径即可；而焊接较大的元器件时，可以选择直径更大的无铅锡丝，比如1-2mm，可以快速传递热量，提高焊接效率。
3. 铅含量虽然无铅锡丝不含有铅，但是其中常常含有其他金属元素。
在选择无铅锡丝时，要查看其成分清单，避免因为成分不纯造成焊接效果不理想。
三、正确使用无铅锡丝的方法1. 控制温度无铅锡丝的熔点较低，因此使用时需要注意对于焊枪温度的控制，以免过度加热，热量传递过多导致元器件受损。
2. 保持通风使用无铅锡丝时，需要注意保持室内空气的流通性，避免焊接时产生的烟雾对人体产生不利影响。
片式钽电容器的无铅和有铅焊接区别
1．无铅产品和含铅产品的区别片式钽电容器的无铅化是为了控制工业制成品在生产和使用及废品回收阶段中，生产电容器使用的材料中含有的对人体和环境会造成长远危害影响的有毒成分不能超过规定。
此规定的诞生是环境学家和医学家经过长达半个世纪的跟踪和实验，被大量实际证明的，一个过去被人类忽视的有害元素的最高容许含量的极限标准。
特别是铅对人类和所有生物的毒害性过去人类一直没有基本的正确认识，只是到现代医学发达到可以精确对细胞内部生物机理进行分析后才发现的秘密。
铅对人类的毒害是缓慢而持久的，非常容易被判断为普通的器质性病变。
无铅片式钽电容器指生产片式钽使用的原材料中含有的如下物质不能超过表中的极限值；六种危害物的重量极限含量[PPM]对于产品整体的化学危害物的含量必须符合；1．RoHs[限制危害物质的使用—欧盟官方指令2002/95/EC]的标准要求。
2．ELV[车辆报废—欧盟官方指令2000/53/EC]标准要求。
北京718厂目前生产的片式钽电容器包括无铅产品和含铅产品。
如果用户没有特殊提出要求，我们一般均提供无铅产品。
由于铅具有低熔点和易腐蚀及容易和其它元素发生反应的原因，因此，铅非常容易以气态和液态及化合物的形式通过各种方式悄悄进入人类的身体，而且会在生物体内沉积不能排除。
铅对人体的神经系统有非常强的毒害性，而且非常容易导致人类致癌。
含铅的片式钽电容器使用了含铅量达到10%的镍基金属框架作电容器的正负极引出极片，而且对使用的其它材料没有明确的化学杂质要求。
无铅的片式钽电容器使用了只含锡和铋及铜的镍基金属框架作电容器的正负极引出极片，其中含有的铋具有和铅类似的熔点和电阻率，一样可以和金属锡形成锡铋合金。
其共晶点和铅锡合金非常相近。
焊接性能与铅锡合金基本相同。
只是熔点要高20度左右。
其中锡含量小于97%，铋含量在2%左右，铜含量小于1%。
2．含铅产品和无铅产品的焊接条件由于铅锡合金的熔点要比锡铋合金的熔点低20度左右，因此，无铅元件的峰值焊接温度要比含铅元件峰值焊接温度高20度左右。
手工焊接操作说明
动不充分；过大易导致被焊物的损 坏。 • 正确方法：烙铁头与焊点的接触面 应该最大化，略小于焊点。
温度过高
4、温度过高 • 现象：焊台的焊接温度设定过高。 • 后果：局部过热，易损伤被焊物体。 • 正确方法：依照选用的锡丝规格和
焊点大小设定合适的温度。
焊台和烙铁头的保养
➢ 用海绵清洁烙铁头，以取得良好的焊点。 ➢ 海棉应保持潮湿，加水量适当。 ➢ 焊接暂停时加锡保护烙铁头，防止烙铁头氧化及腐蚀，延长使
用寿命。 ➢ 不可用力敲击烙铁头，避免陶瓷加热器损坏。 ➢ 焊接时不可用力过大，会损伤焊盘及导致烙铁头受损变形。 ➢ 焊接手柄应可靠放置，防止掉落受损。
Any Question？
IPC-J-STD-001E 手工焊接“宝典”
培训目的
➢ 提升手工焊接技能ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ➢ 提升焊接品质 ➢ 提高焊接效率 ➢ 降低成本
你也可以……
目录
➢ 焊接前准备 ➢ 焊接的实施 ➢ 不良的焊接习惯
手工焊接“宝典” --焊接前准备
什么是焊接？
所谓焊接，就是用焊料做媒介，通过加热 熔融而使A、B二金属结合并达到导通的目的， 如图示。
• 正确方法：将烙铁头放置于焊盘与 引脚之间，焊料靠近烙铁头，待焊 料熔化时移动至整个焊点。
过多的修饰和返工
7、过多的修饰和返工 • 现象：过多的补焊和不必要的返工。 • 后果：被焊物多次承受高温易损坏、
焊点无光泽、浪费工时、造成不必要 的报废等；同时在被焊物体之间的金 属合金层增厚，造成低强度焊点。 • 正确方法：充分理解和掌握标准，尽 量一次完成合格的焊接作业。
焊接三要素：焊料、母材、助焊剂 烙铁温度设定：焊料熔点+30℃+100℃ 完成一个焊点的焊接时间为3秒钟左右 3F：Form 外形、Fit 安装、Function 功能
无铅焊锡技术之无铅焊接工艺要求
无铅焊锡技术之无铅焊接工艺要求无铅焊丝对应的新的手工焊接工具要求1．含铅焊接材料对环境的影响：由于Pb是一种有毒的金属，对人体有害。
并且对自然环境有很大的破坏性。
2．无铅焊接的起源：由于环境保护的要求，特别是ISO14000的导入，世界大多数国家开始禁止在焊接材料中使用含铅的成分。
日本在2004年禁止生产或销售使用有铅材料焊接的电子生产设备。
欧美在2006年禁止生产或销售使用有铅材料焊接的电子生产设备。
据估计，中国没有多久也将采用无铅焊接。
因此，在这种情况下，电子材料开始生产无铅焊料。
例如：美国 Alpha metal焊丝：reliacore 15的主要组成成分为S nAgCu.3．焊丝的氧化速度特性示意图假设：A．焊丝在室温24℃的氧化速度的数值＝5。
B．焊丝在其他温度下的氧化速度的数值＝该温度氧化速度/室温24℃的氧化速度×5。
说明：焊料的组成成分不同，其氧化速度不一样。
如果需要详细了解焊料的氧化特性，请向贵公司的供应商联系4．有铅焊丝及无铅焊丝的区别：一：成分区别通用6337焊丝组成比例为：63％的Sn；37％的Pb。
无铅焊丝的主要组成（Alpha metal的reliacore 15一种SnAgCu为例）：96.5%Sn；3.0％Ag；0.5％Cu二：熔点及焊接温度：温度焊丝种类熔点焊接温度6337焊丝183℃ 350℃无铅焊丝220℃ 390℃5．使用无铅焊丝，采用现有焊台将产生的影响（以HAKKO936/ WES51为例）温度焊丝种类熔点焊接温度焊接速度6337焊丝183℃ 350℃ 大约4秒/个无铅焊丝220℃ 390℃ 大约6秒/个产生问题A．焊点的氧化严重，造成导电不良、焊点脱落、焊点不光泽等质量问题。
B．工厂的产能下降。
6． Weller@，Hakko @,Metcal@等主要焊台生产厂家的解决方案A． Hakko的解决方案：（代表产品：Hakko931; Hakko941）提高焊台的功率：从60W提高到100W提高焊笔的导热性能：改变焊笔的结构，将烙铁头与发热体做成整体。
片式元件无铅手工焊工艺研究
中 图分 类号 ： ７ ＴＧ ４
文献标 志 码 ： Ａ
ＨＡＮ ｉＣＨＡＮＧ ｉｎ Ｊ ＡＯ ａ ｇｉ Ｆｅ。 Ｊａ 。１ Ｘｉｎ ｊｅ
Ｒｅ ｅ ｒ ｈ ｏ ｓ ａ ｃ ｎ Ｃｈｉ ｍ ｐ ｎｅ ａ —ｒ ｅ Ｈ ａ ｄ Ｓ ｌ ｒｎｇ Ｐｒ ｃ ｓ ｐ Ｃｏ ｏ ｎｔＬｅ ｄ ｆ ｅ ｎ ｏ ｄｅ ｉ ｏ ｅ ｓ
片 式元 件无铅 手 工焊 工 艺研 究
韩 飞 ， 健 ， 向杰 常 焦
（ 中兵 光 电科 技 股 份 有 限 公 司 ， 京 １ Ｏ ７ ） 北 Ｏ １ ６
摘 要 ： 分析 了影 响 片式 元件 手 工焊 质量 的各 种 因素 ， 制 了鱼 骨 图 ， 设 计 了无 铅 手 工焊 新 工 艺 的 绘 并 正 交试验 方 案 ， 过 实践 寻 求工 艺参数 的 最佳 组合 ， 通 并对 最佳 组合进 行 分析 ， 证 其合 理性 。 验
目前 ， 片式元 件 已经 成 为最 主要 的 电子元 器件 ， 主 要采用 机 器设 备焊 接 ， 但在 试 制和 小批 量条 件 下 ，
每种 焊接 工艺 下 的焊 点合 格 数 目为评 定依 据 。
２ 】 试 验 材 料 选 择 ．
采用 手工 焊 接具 有极 大 的成本 优 势 。无 铅钎 焊工 艺 本 身还不 完 善 ， 多 问题 有待 解决 ， 许 尚没 有结论 性 的 技术 标 准及 法规 出 台 。为保证 焊 点 的可靠 性 和后 续 科研 生产 的顺 利 进行 ， 们 对 片 式 元 件 的无 铅 手 工 我 焊工 艺进 行 了专题 研 究 。
各种 Ｐ Ｂ无铅 涂 层／ Ｃ 镀层 对 比， 成 本 排序 为 ： 其
手工焊接技术要求规范
⼿⼯焊接技术要求规范⼿⼯焊接技术要求规1、⽬的规在制品加⼯中⼿⼯焊接操作，保证产品质量。
2、适⽤围⽣产车间需进⾏⼿⼯焊接的⼯序及补焊等操作。
3、⼿⼯焊接使⽤的⼯具及要求3.1焊锡丝的选择：直径为0.8mm或1.0mm的焊锡丝，⽤于电⼦或电类焊接；直径为0.6mm或0.7mm的焊锡丝，⽤于超⼩型电⼦元件焊接。
3.2烙铁的选⽤及要求：3.2.1电烙铁的功率选⽤原则：1)焊接集成电路、晶体管及其它受热易损件的元器件时，考虑选⽤20W热式电烙铁。
2)焊接较粗导线及同轴电缆时，考虑选⽤50W热式电烙铁。
3)焊接较⼤元器件时，如⾦属底盘接地焊⽚，应选100W 以上的电烙铁。
3.2.2电烙铁铁温度及焊接时间控制要求：1)有铅恒温烙铁温度⼀般控制在280~360℃之间，缺省设置为330±10℃，焊接时间需⼩于3秒。
焊接时烙铁头同时接触在焊盘和元件引脚上，加热后送锡丝焊接。
部分元件的特殊焊接要求:SMD器件：焊接时烙铁头温度为：320±10℃；焊接时间：每个焊点1~3秒。
拆除元件时烙铁头温度：310~350℃（注：根据CHIP件尺⼨不同请使⽤不同的烙铁嘴。
）DIP器件：焊接时烙铁头温度为：330±5℃；焊接时间：2~3秒注：当焊接⼤功率（TO-220、TO-247、TO-264等封装）或焊点与⼤铜箔相连，上述温度⽆法焊接时，烙铁温度可升⾼⾄360℃，当焊接敏感怕热零件（LED、CCD、传感器等）温度控制在260~300℃。
2)⽆铅制程⽆铅恒温烙铁温度⼀般控制在340~380℃之间，缺省设置为360±10℃，焊接时间⼩于3秒，要求烙铁的回温每秒钟就可将所失的温度拉回⾄设定温度。
3.2.3电烙铁使⽤注意事项：1)电烙铁不宜长时间通电⽽不使⽤，这样容易使烙铁芯加速氧化⽽烧断，缩短其寿命，同时也会使烙铁头因长时间加热⽽氧化，甚⾄被严重氧化后很难再上锡。
2)⼿⼯焊接使⽤的电烙铁需带防静电接地线，焊接时接地线必须可靠接地，防静电恒温电烙铁插头的接地端必须可靠接交流电源保护地。
国家标准-》无铅波峰焊接通用工艺规范
国家标准-》无铅波峰焊接通用工艺规范ICS 31(180L 30 备案号:23055--2008 J国中华人民共和国机械行业标准JB,T 7488—20087488—1 994 代替JB,T无铅波峰焊接通用工艺规范for lead-free General technological specification wavesoldering 2008(07(0 1实施 2008(02(0 1发布员会发布中华人民共禾口国国家发展和改革委JB，r 7488-一2008目次前言( ( ( ( (( ( ((( (( ( ( ( (( ( ( ( (( ( (( ( ( IIl1 范[1| ( ( (( ( ( ( ( (( ( (((12规范性引用文件 ( ( ((1 3术语和定义 ( ((1 4无铅波峰焊接工艺要求?? 3 4(1无铅波峰焊对无铅焊料、印制电路板等关键原材料的要求 3 4(2无铅工艺对波峰焊设备的要求一5 5无铅波峰焊接的工艺流程和工艺控制 (5 5(1无铅波峰焊接的一般工艺流程 ( ( ( 5 5(2无铅波峰焊接的工艺控制 6 6无铅波峰焊接电子组装件产品的质量检验 7 6(1 无铅波峰焊接电子组装件的焊接质量要求 7 6(2无铅波峰焊接焊点的质量要求 7 附录A(资料性附录)无铅波峰焊接常见的主要缺陷11 与对策1A(1焊料球 ( (I1A(2桥连 ( ( (( ( ( ( (1A(3漏焊(不润湿) ( ( ( 12 A(4拉尖 ( ( ( ( ( ( ( 12A(5焊缝起翘与焊盘起翘 ( ( ( ( 13 A(6表面粗糙与裂纹， 14 图1无铅波峰焊接温度曲线示意图 7 图2无铅焊点的润湿角示意图 8图4满足可接受条件的金属化孔图3满足目标条件的金属化孔填充 8填充 ((8 图5 iL壁表面的焊锡润湿不良 ( (9 图6满足目标条件一1，2，( (9 图7满足可接受条件一1，3级2，3级 10网8满足1级要求，2，3级为缺陷一10I 图A(1元件上的焊料球 (1 图A(2器件引脚间的焊料球 I】图A(3元件端头问的桥连 12 图A 4器件引脚之问的桥连 ((125 图A E?制电路板焊盘无焊料 12 图A(6元件端头无焊料 12 图A(7元件端头焊料拉尖 13 图A(8印制电路板焊盘焊料拉尖 13 图A(9焊料与焊盘问局部翘起13 图A(10 焊料与焊盘问翘起 ( 13(IB厂r 7488--20081 图A(1 焊盘与印制电路板之间分离 (13 图A(12无铅焊点表面上的粗糙与裂纹 (14 表1在电子产品生产中推荐使用下列的无铅焊料合金 3 表2无铅印制电路板焊盘表面镀(涂)( 一4 表3无铅元器件焊端表面镀层层4表4带引脚的金属化孔一焊接最低可接受条件 9 表5检查用的放大倍数(焊盘宽度) 10117488--2008 JB,T舀刚本标准代替JB,T 7488一1994《波峰焊工艺规范》。
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、高效、可靠的焊接方法，广泛应用于电子电路、汽车制造、航空航天等行业。
本文将对无铅焊接工艺技术进行简要分析，介绍其原理、优势和应用。
一、无铅焊接工艺技术的原理传统的焊接工艺中含有大量的铅成分，而铅是一种有毒有害物质。
为了保护环境和人类健康，各国纷纷禁止或限制使用铅焊。
无铅焊接工艺技术应运而生。
无铅焊接工艺技术主要包括无铅焊料和无铅焊接设备两个方面。
1. 无铅焊料无铅焊料主要包括无铅焊丝和无铅焊膏。
无铅焊丝由不含铅的合金组成，例如Sn-Ag-Cu合金。
这种合金的润湿性好，焊接接头可靠，且不会产生铅的环境污染。
无铅焊膏也是一种环保的焊接材料，用于手工焊接或波峰焊接。
无铅焊接设备包括无铅焊接工作台、无铅烙铁、无铅热风枪等。
这些设备能够提供适宜的焊接温度和焊接环境，从而确保无铅焊料的焊接性能和可靠性。
无铅焊接工艺技术相对于传统的铅焊接工艺具有以下几个显著的优势：1. 环保性无铅焊接工艺技术是一种环保的焊接方法，不含有毒有害的铅成分。
采用无铅焊接工艺技术可以减少焊接过程中对环境的污染，对保护生态环境具有重要意义。
2. 健康性无铅焊接工艺技术不含有有毒有害的铅成分，能够有效保护工人的健康。
在焊接过程中，工人不会吸入铅蒸气或接触到铅焊剂，有利于减少职业病的发生。
3. 焊接性能无铅焊接工艺技术采用优质的无铅焊料，能够确保焊接接头的可靠性和耐久性。
无铅焊接接头的电性能、机械性能和热冲击性能均优于传统的铅焊接接头。
对于波峰焊接工艺来说，采用无铅焊接工艺技术可以避免铅焊料在波峰焊接槽中的固溶和析出问题，保证波峰焊接接头的质量。
5. 符合国际标准随着全球环保意识的提高，越来越多的国家和地区出台了对铅焊接的限制措施。
采用无铅焊接工艺技术可以使产品符合国际环保标准，便于产品出口和市场竞争。
无铅焊接工艺技术已经在多个领域得到广泛应用，尤其是在电子电路、汽车制造和航空航天等行业。
1. 电子电路无铅焊接工艺技术在电子电路领域有着广泛的应用。
无铅手工焊接工艺研究
ｂ ｄｓ ｌ ｒ， ｈ ａ ｔｒ ｆｓｌｅｉ ｉ ｅ０ ｒｖｎ ｏｄ ｒ ｕ ｌｙａｅｅ ｂ ｒｔｄ Ｕ ｄ ｒ ｈ ｏ ｄ ｉ ｆ ｈ ｘ ｅｉｅ ｔ ａ ｏｄ ｓ ｔｅｆｃｏｓ０ ｏｄｒ ｇｔ ｎｉ ｏ ｉ ｓ ｌ ａｔ ｒ ｌ ｏａｅ ． ｎ ｅ ｅｃ ｎ ｉｏ ｏ ｉ ｅ ｐ ｒ ｎ， ｅ ｎ ｍ ｍｐ ｇ ｅｑ ｉ ａ ｔ ｔｎ ｔｓ ｍ ｐｏｏ ｇｎ ｏｄｎ ｉｅｓ ｉ ｂ ａ ｒｖ ｈ ｏｄｒ ｕｌｙ ｒｌ ｉｇｂ ｎ ｉｇ ｍ ｕ ａ ｌ ｃ ｎｉ ｏ ｅ ｅｓ ｌ ａｉ ． ｎ ｔ ｔ ｙ ｍｐ ｔ ｅ ｑ ｔ
为 １个 ，每组样本 含８ 个元 件 ，共４ ０ ０ 组样本 。该样本 的 印制 电路 板 为Ｆ ４ 材 ，印 制 电路板 焊 盘镀层 为 Ｒ基
１无铅焊 接工艺
无铅 工 艺 的推广 已有 相 当长 的 时间 ，伴 随着 无 铅进 程 的不 断深入 ，无论 采用 设备 焊接 还是 手工 焊
高 的焊接 温度 ； （ ）所有 无铅焊料 的润湿性 能都弱 ２
于传统 的Ｓ ６／ｂ７ 铅焊料 ，除 了在研发新 型助焊 ｎ ３Ｐ ３有
剂上 多做 努力 外更 需在 焊接 工艺 （ 焊接 时 间和焊 如 接温度等 ）上开展相关 的试验与研究工作 。 ２实 验 ２１ ． 实验样 品制备
Ｋ ｙｗｏｄ ：ｅ ｄｆ ｅ Ｂ ｎ ｉ ｅ ｈ ｏ ｇ ； ｈ ａｉ ｅ ｒｓ Ｌａ －ｅ ； ｏ ｄｎ Ｔ ｃｎ ｌ ｙ Ｓ ｅｒ ｇ ｒ ｇ ｏ ｎ
Ｄ ｃ ｍ ｎ ｏ ｅ ＡＡｔ ｌ ｌ：０ １ ４ ４２ １）２０ ７ ．３ ｏ ｕ ｅｔ ｄ ： ｒ ｃ １０ ． ７（０ ０ ．０ ９０ Ｃ ｉｅＤ ３ ２
Ａ ｓｒｃ： ｈ ｒｅ ｃ ｆｒｓａｃ ｉ ｎｌ ｄｆ ｅｔｃ ｎ ｌｇ ｔ ｄ ｃ ｄｓ ｃ ａ－ ｅ ｎ ｆｃｕｅｈ ｓｂ ｅ ｐｅ ｄ ｂ ｔａ ｔ Ｔ ｅｕｇ ｎｙ０ ｅｅ ｒｈｎ ｏ ａ － ｅ ｅ ｈ ｏ ｙｉ ｉ ｒ ｕ ｅ ｉ ｅｌ ｄｆ ｅｍａｕａ ｔｒ ａ ｅ ｎｓ ｒａ ． ｇ ｅ ｒ ｏ ｓｎ ｏ ｎ ｅ ｒ Ｔ ｅｓ ｌ ｒ ｇｅｐ ｒ ｎ Ｉｓｖ ｒｌ ｉ ｓｏ ａ ｋ ｇ ｅｉ ａ ｃ ｓａ ｄｃｐ ｃ ａ ｃ ｓｉ ｍａ ｅ Ｃ ｎｒｓ ｎ ｎ ｌｚ ｈ ｈ ａｉ ｈ ｏｄ ｉ ｘ ｅｉ ｔ １ ｅｅａ ｋｎ ｆｐ ｃａ ｅｒｓ ｔｎ ｅ ｎ ａ ａ ｉ ｎ ｅ ｄ ． ｏ ｔａｔ ｄａ ａ ｅｔｅｓ ｅｒ ｇ ｅｎ ｍｅ Ｏ ｄ ｓ ｔ ｓ ａ ｙ ｎ ｐ ｒｏｍａ ｃ， ｈ ｆｅ ｔ ｆ ｏ ｉｇｔ Ｉｉ ｒｖ ｇｔｅｑ ａｉ ｆ ｏｄ ｒ ａｅｓ ｍｍａｉ ｄ Ｂ ｂ ｅｖ ｇｔｅｐｃｕｅ ｆ ｅｆｒ ｎ ｅ ｔ ｅｅｆｃｓｏ ｄｎ ｉ Ｏ ｍｐｏ ｉ ｈ ｕ ｌｙｏ ｌｅｓ ｒ ｕ ｂ ｍｅ １ ｎ ｔ ｓ ｒ ｅ ． ｙｏ ｓｒｉ ｈ ｉｔｒｓｏ ｚ ｎ
无铅焊料手工焊接试验及注意事项
焊料（ 焊锡 丝 ） 融 的难 易程 度 熔 烙 头对 焊料 的 移 动情 况 烙铁 、 剂 、 旱 剂 （ Ｍ ， 溶 助 Ｒ Ａ）其余 与原 来 焊接 时 焊 接 －烙 铁头 是 否 容易 劣化 ． 采用 物品相 同 。 ② 焊 接／ 点 的品 质评 价 ⑧ 烙铁 头尺寸 （ 与各 焊接 Ｓ Ｄ相配 ） Ｍ 是 否容易 发生焊接 不 良（ 会产 生怎样 的不 良） 备有 ０８ ｍ、 ．ｒｍ、 ．ｒｍ、 ｍ 等 数种 ， ｍ １６ ａ ２４ ａ ３２ ｍ 以 润湿 不 良 ， 吸 料 （ 易 上 ） 焊 损 伤 、 点针 、 焊 供 选择 孔、 液流 不 足 、 焊料球 在 对 焊点进 行 修补 时 ， 原焊 料 的去除性 质 如 ④ 助 焊剂 是否 会 影响 质量 。 选 择适合 于 表面 贴装 型 Ｓ Ｐ Ｑ 、 型摸塑 晶 何 ， Ｏ 、 小 ③ 对 焊 点 品质 的评 价 体管， 阻容元 件等 使 用 的焊剂 。 与原使 用 ｓ — ｂ的焊 点相 比较 ， ｎＰ 观察 其 外观有
⑦ 加热条 件
一
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维普资讯
《 子 电路 与 贴 装 ｝ ｏ ２午 笫 １ 电 ２ｏ 期
性 －能 会更加 困难 为 进 焊接 时焊 料 的润 湿 ， 划 于 无铅 焊 料 的焊 接 也 同 样 町通 过 助焊 剂 的 涂 敷米 增 加其焊 接 性 能 对 试验 结 粜③ 的分 析 ： 由于 无铅 焊料 的润湿扩 展性 较 差 ， 开始 手 ＿ｌ 接 作 业 时 ， 焊 盘 Ｉ 需焊 ｌ 焊 对 所 料供 给量 ＿ 容 易掌 握 ， 有 在 多次 反 复联 系后 回 Ａ 只 逐步 纠 ： ｌ 的 同样对 试验结 果＠ 的修 ｎ ， 要求操 也 作工 反 复练 习 ， 掌握 好加 热 时 与焊 料供 量 问 的同 步性 可 得 到合 格 的焊 点 就 对于 试验结 ⑤ 的分 析 ： 由于 无铅 焊料 的熔 点
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危险性在盲目提高闲置温度 (造成干焊, 峰尖毛刺, 主板及元件损坏)
步骤 2 – 形成合金焊点区的控制
目标: 控制加热体热能量的传递 控制的基本因素:
烙铁头几何形状的正确选择 – 确保最大化的使热能量从烙铁头能快速传 递给焊盘 注意烙铁头的保养 – 确保烙铁头同焊盘能够有效传递热能量 烙铁应该采用热能量控制型 – 确保能够满足最佳热能量的传递
Sn-Ag-Cu 无铅特征
小结： Sn-Ag-Cu 无铅锡膏
■
融点高. 扩展性差. 表面光泽暗淡. 接合信赖性高.
弱点
■ ■ ■
优点
■
■
有利环保.
有必要推动无铅并使其成功.
探讨重点
无铅锡膏导入时的 注意事项
焊接主板时：
插座类元件
屏蔽罩
贴片阻容元件
集成芯片
所谓的无铅产品
是指所有焊接的地 方或零件内部都不 含铅。
装配主板的无铅化
电镀管脚 QFP 焊锡膏 BGA 焊锡
元件
主板电极表面处理
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 有必要的，但是引进的初期是混在一起的。所以 一定要注意将有铅和无铅进行分区操作
无铅焊接控制
无铅焊接控制
手工焊接的过程控制
传统的 Pb-Sn含铅焊料的手工焊接 目前的 Pb Free 无铅手工焊接必须重新考虑的 特殊性
3. 形成合金焊点区
热能量继续传递给被焊物直到温度达到焊锡溶点温度加上 40°C 焊锡在被焊物表面流动, 填充间隙形 形成合金焊点 关注点: 是否使用的烙铁加热体能够补充失去的存储热能量的同时不产生温度过冲
4. 降温区
烙铁头从被焊物离开 关注点: 操作人员是否能掌控在3-5秒中离开焊盘是需要充足的焊接经验的.
有铅焊锡 无铅焊锡
零件耐热 温度上限
Sn-37 Pb
Sn- Ag 系列无铅 230 ℃
260 ℃锡的 最低温度
220 ℃
上升 !!
200 ℃ 零件耐热性不改变但是由于 焊锡熔点上升，焊接温度差 变低。
焊锡熔点
183 ℃
无铅焊接温度差的缩小对焊接设备的加热控制能力要求更高了，通常需要 更大的功率，更多的温区和改进的热风控制装置
无铅焊接和有铅焊接的焊点形成方式无变化, 但焊锡的溶点 不同 :
高溶点 (从183°C 上升到 217 °C) 造成损坏的最高温度没有变化 (~ 260 °C) 因此, 焊接的加工窗口变小了
无铅焊接的过程控制
步骤 1: - 助焊剂活化区
目的: 控制烙铁头上存储的热能量 (最佳为在进入助焊剂活化区时消 耗掉大部分存储的热能量) 控制两个基本因素:
温度控制与烙铁系统选择
对烙铁系统的技术要求
确保能够对每个焊盘提供所需要的热能量而同时 热能量不要超过加工窗口 系统的热能量控制是根据焊盘所需要的热能量,而 不时通过中间温度传感器的温度判断得出的热能 量结论. 系统取保能够有很好的热能量传导特性 烙铁头设计同时满足助焊剂活化和形成合金焊点
手机维修中无铅焊接操作控制
Edit by Wolf , Motorola Service
各国对铅的规 则制度和 中国的现状
铅规则制度现状背景
背景
酸性雨
・即使是低浓度也会 蓄积在体内 影响人的IQ或 精神机能 废旧家电 ・对儿童的 粉碎处理 及填埋处理 Ｐｂ 影响特别大
Ｐｂ
从电子印刷线路 板中溶出
助焊剂活化区及合金焊点形成区
焊锡回流焊接区
温度
形成焊锡回流焊接并 保持一定时间形成合 金焊点 需要可控制的加热体 热能量输出给焊盘
助焊剂活化区 传递的第一部分热能量 = 烙铁头存储的热能量 (热能量值取决于烙铁头密度和设置的烙铁头闲置温度)
时间
3-5秒钟
正确的焊接过程
助焊剂活化区 回流焊接区
3-5 秒钟 正确的焊接操作应该在3~5秒钟内完成,这样才能保证助焊 剂充分发挥作用,焊锡完全熔化并且经过回流形成合金焊点
《电子信息产品污染控制管理办法》与欧盟 RoHS有何异同
中国的《管理办法》和欧盟的RoHS指令相同之处：限制和 禁止使用的有毒有害物质是一样的，都是六种：
铅 汞 镉 六价铬 多溴联苯（PBB） 多溴二苯醚（PBDE）
中国的《管理办法》和欧盟的RoHS指令的不同：
中国的《管理办法》调整对象为电子信息产品， 欧盟的RoHS指令调整对象为交流电不超过1000伏特、直流电不超过 1500伏特的电子电器设备。 中国的《管理办法》于2006年2月28日颁布，2007年3月1日开始实施； 欧盟的RoHS指令2006年7月1日开始实施。
焊接的热能量的讨论 如何确保手工焊接的过程控制
焊接要达到的目的
形成可靠的焊点 产品废品率低 生产效率高 所有上述三点的获得均与焊接的过程控制 有紧密联系 无铅焊接的控制参数要求更严格
正确的焊接温度
焊点的温度为焊锡溶点温度加40C,烙铁头 停留 在焊点的时间为 2-5 秒钟
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
■
建议:
使用低温无铅焊锡Sn-3.0Ag-0.5Cu
Sn- Ag 系列无铅焊锡的回流条件
■美国
重金属规则制度 (与 RoHS 内容一样) , 包括包装材料,汞规则制度, 铅规则制度 , 电池规则制度 , 有害化学物质规则制度等. 预计有关铅的规则制度在以后的1~2年間会在世界上 的许多国家内被实施。
《电子信息产品污染控制管理办法》出台的 目的、意义
将电子信息产品污染防治作为废旧电子信息产品 回收处理再利用工作的基础性工作，体现“污染 防治，预防在先”环境保护原则，落实“从源头 抓起”的工作思路 将电子信息产品污染防治纳入行业管理，法制化 实现有毒有害物质在电子信息产品中的替代或减 量化，保护环境，节约资源 实现电子信息产业结构调整，产品升级换代，确 保电子信息产业可持续发展 积极应对欧盟两指令 WEEE和ROHS
Sn-Ag-Cu 无铅特征
■
表面光泽：无铅表面光泽暗淡.
Sn-Pb
Sn-Ag-Cu
焊接后表面光泽暗淡、用光学式外观检查机确认时有时 会判断错误。
为什么会没光泽?
因为Ｓｎ的结晶在焊接表面变的 凹凸不平，再经过光的反射，所 以… Sn-Ag-Cu凝固時的模式图
溶融的锡膏
冷却 冷却
Sn的结晶被折出
凝固収縮
● Sn- Ag 系列：Sn-3.5 Ag ， Sn-3.0 Ag-0.5 Cu
● 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。
无铅焊锡的选择
■ ■ ■
Sn-3.0Ag-0.5Cu 在焊接和波峰焊被广泛使用。
Sn-0.7Cu 在波峰焊中被使用.
Sn-Ag-Cu系列无铅焊锡的回流条件
■ 焊锡熔点.
Sn-Pb与无铅焊锡熔点对比
Sn-Pb：183℃ Sn-Ag-Cu：219℃
元件耐热温度 260℃
能够焊接的最低温度 200℃ 235℃以上必要. Sn-Pb 温度差 25℃ Sn-Ag-Cu
235℃
220℃
温度差 60℃
能够焊锡的最低温度 焊锡融点
电气
电子机器被使用后关于对有害物质的规则
2006 年 7 月实施（有些项目除外）
各国对铅使用的规则-2
■中国
制定了和欧州的RoHS差不多内容的法律。 作为规则制度対象的成员目录正在制定中。 在2006年2月公布《电子信息产品污染控制管理办法》 。 在此简称CMM,可登陆 /art/2006/03/02/art_521_7344.html 查阅
导致增大焊点金属层的体积,产生易脆的缺陷 焊点内部金属层的形成速率与焊接时间和温度有关 热量传导的控制
焊锡 Sn/Pb Sn 3.8Ag0.7Cu Sn0.7Cu +40C (MP) 223C (183C) 257C (217C) 267C (227C)
无铅焊接的温度比有铅焊接高出10C to 20C
焊接过程
焊接过程是热能量从热源向被焊物的热能量转移过程 (从烙铁头通过焊锡,助焊剂,管脚形成热能量转移)
维修中的操作要求及注意
使用不含有害物质的无铅材料: 无铅焊锡丝, 无铅锡膏,清洁济,助焊笔,清洗笔,吸锡线,易 碎标贴等. 无铅焊接过程控制 温度控制与烙铁系统选择 BGA的无铅焊接操作 正确选择热风枪
和Sn-Pb共晶锡膏 的不同
各种无铅焊锡的特性
无铅焊锡的种类
■焊锡 ● 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，所以回流温度管理很重要。 从含有Bi 主板零件中，要注意由于铅的混入而造成融点降低。 ● Sn- Ag- In 系列：Sn-3.5Ag-(3-8In)+(Bi) 含有Bi 主板 ，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。 ● Sn- Zn 系列：Sn-9 Zn ， Sn-8 Zn-3 Bi 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要差。 在高温高湿度化的环境下强度降低。 ● Sn- Bi 系列：Sn-58 Bi ， Sn-57 Bi-1.0 Ag 含Bi要注意从主板和零件中因混入铅，而造成融点降低。 ■焊锡膏