无铅工艺的技术要求
回流焊接工艺及无铅技术要求
回流焊接工艺及无铅技术要求回流焊接是一种常见的电子组装工艺，旨在通过在电路板上加热的同一区域内同时完成焊接和热残留的去除。
回流焊接工艺的目的是确保焊接质量，并尽量减少热应力对电子器件造成的损害。
无铅焊接是一种环保型的回流焊接工艺，旨在取代含铅焊料并减少对环境的污染。
下面将详细介绍回流焊接工艺和无铅技术要求。
回流焊接工艺通常包括以下几个步骤：预热、焊接、冷却和清洗。
首先是预热阶段，通过加热电路板上的焊盘和元件至预定温度，以准备焊接。
焊接阶段是回流焊接的关键步骤，焊盘和元件表面的焊膏会熔化并形成焊点。
在此过程中，需要控制好温度和焊接时间，以确保焊接的质量。
冷却阶段是将焊点迅速冷却至室温，以固化焊膏。
最后是清洗阶段，通过去除焊接过程中产生的流动剂和焊膏残留物，以使电路板达到可靠的电气和机械性能。
无铅焊接是对传统含铅焊接的替代方案，以减少对环境的污染和人体健康的影响。
无铅焊料通常使用锡和其他合金元素的组合，以替代传统含铅焊料。
由于无铅焊料的熔点较低和流动性相对较差，需要对回流焊接工艺进行调整。
以下是无铅焊接技术的一些要求：1.温度控制：无铅焊接的温度一般较高，通常在240-260摄氏度之间。
需要确保焊接区域的温度能够达到要求，并且在焊接过程中保持稳定。
2.施加力度：由于无铅焊料的流动性较差，需要增加施加于元件的重量，以确保焊盘和元件之间能够良好接触。
3.回流焊炉的设计：无铅焊接需要的温度较高，而焊炉的设计应考虑到这一点，以确保工艺的可行性。
4.元件的选择：无铅焊接对元件有一定的要求，不同的元件可能需要适用于无铅焊接的制造工艺。
5.环境和健康安全：无铅焊接强调环保和健康安全，需要遵守相关的法规和标准，并对焊接工艺进行有效的控制和监测。
总之，回流焊接是一种常见的电子组装工艺，无铅焊接是其环保型的变体。
为了确保焊接质量和减少环境污染，需要对回流焊接工艺进行调整，并且遵守无铅焊接技术的要求。
这些要求包括温度控制、施加力度、焊炉设计、元件选择以及环境和健康安全等方面。
无铅化技术与工艺
42Sn/58Bi
48Sn/58In 63Sn/37Pb（属有铅系） 三元或四元体系 95Sn/3.5Ag/1.5In 96.5Sn/3.0Ag/0.5Cu 95.2Sn/3.5Ag/0.8Cu/0.5In 91.8Sn/4.8Bi/3.4Ag 77.2Sn/20In/2.8Ag
139
118 183
主要缺点 合金熔点高、焊接温度高、 润湿性较差 合金熔点高、焊接温度高、 润湿性较差
Sn/3.5Cu
221℃
Sn/3.5Ag
217℃
合金熔点高、焊接温度高、 润湿性较差、成本较高 润湿性差、易氧化、脆性 机械强度低、易形成空洞、 脆性大
Sn/9.0Zn Sn/58Bi
198℃ 139℃
表3 无铅焊料与有铅焊料的比较
铅及其合金具有优良的机械、化学和电气特性，在PCB加 工、焊接与组装等领域广泛应用 废弃电子产品中的铅元素的污染在20世纪90年代前后充分 引起了人们的重视 美国首先提出了无铅工艺并相应制定了一个标准来限制电 子产品中的铅的含量 无铅化是目前和未来推动CCL材料、PCB生产和电子组装 等行业变革与发展的热点
第18章 无铅化技术与工艺
现代印制电路原理和工艺
LOGO
第18章 无铅化技术与工艺
1
2 3 4 5 6 的焊接
电子元器（组）件无铅化
实施无铅化对CCL的基本要求
实施无铅化对PCB基板的主要要求 电子产品实施无铅化的某些规范与标准
§1 电子产品实施无铅化的提出
§ 2 无铅化焊料及其特性
2.1 无铅化焊料的基本条件
⑴无铅焊料组成的合金低共（晶）熔点
⑵无铅焊料组成合金的可焊性
⑶无铅焊料的焊接点可靠性：
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。
半导体无铅标准
半导体无铅标准一、半导体无铅标准的背景半导体在现代科技中那可是超级重要的存在，从我们的手机到电脑，到处都有它的身影。
以前的半导体生产中可能会用到含铅的材料。
但是呢，铅这东西对环境和人体健康可都不太友好。
随着大家环保意识的增强，对无铅化的要求就越来越高啦。
而且很多国家和地区都出台了相关的规定，限制含铅产品的使用，这就促使半导体行业必须建立无铅标准。
二、无铅标准的具体内容1. 铅含量的限定数值在半导体中，铅的含量到底要限制在多少才算是无铅标准呢？不同的应用场景和产品类型可能会有不同的数值。
比如说，在一些消费电子产品的半导体组件中，铅含量可能要低于0.1%。
这就像是给半导体里的铅画了一条红线，不能越界哦。
2. 无铅材料的替代选择要达到无铅标准，就得找新的材料来替代含铅的材料。
像锡 - 银 - 铜合金（SAC）就是一种很常见的替代材料。
它在性能上能够满足半导体的很多需求，而且不含铅，对环境和健康更友好。
不过，这种材料也不是完美的，它可能在某些特殊性能方面和含铅材料还有点小差距，但是大家都在努力改进呢。
3. 无铅工艺的要求在半导体制造过程中，工艺也得跟着改变。
以前用含铅材料时的焊接工艺就不能直接用了。
无铅焊接需要更高的温度，这就对设备和操作工艺都提出了新的要求。
比如说，焊接设备得能够精确控制更高的温度，操作人员也得经过专门的培训，才能保证焊接的质量。
三、无铅标准的检测方法1. 化学分析检测这是最直接的方法啦。
可以把半导体样品送到专门的实验室，通过化学分析的手段，准确地测量出铅的含量。
就像是给半导体做一个超级精确的体检，看看它里面到底有多少铅。
2. 无损检测技术有时候，我们不想破坏半导体样品，那就可以用无损检测技术。
比如说X射线荧光光谱法（XRF），它可以在不破坏样品的情况下，检测出表面的铅含量。
这种方法速度快，还不破坏样品，很方便呢。
四、无铅标准对半导体行业的影响1. 对企业成本的影响要达到无铅标准，企业得投入不少钱呢。
无铅焊接工艺
1、IPC(美国电子电路和电子互连行业协会)：≤0.1wt% (1000ppm)
2、NEMI(国家电子制造创始组织)
: ＜ 0.1wt%
3、Europe EUELVD (欧盟废弃车辆回收指令)：＜0.1wt% Pb
4、U.S. JEDEC(电子元件工业联合会 ) ：＜0.2wt% Pb
铋容易与Sn/Pb形成低熔相 （形成的Bi-Pb相较脆且易于破裂) 铋会导致健康问题（如：使染色体畸变） 铋需要特殊的回收利用工艺 铋是铅矿的副产品 铋是脆性金属，在镀层中容易造成龟裂 润湿性不佳 材料、维护、人力等费用较高 有锡须生长之虞
(四)锡铜（Sn99.3% Cu0.7%)
ROHS (Restrictions of Hazardous Substances
关于在电子电器设备中禁止使用某些有害物质指令 )
WEEE（Waste Electrical and Electronic Equipment directive
关于报废电子电器设备指令 ) 执行期限：2006年7月1日
目前，锡-银-铜是一种用于 SMT 装配应用 的常用合金。这些合金的回流温度范围为 217-221℃ ，峰值温度为235-255℃时即可对 大多数无铅表面达到良好的可焊性
用于波峰焊的无铅焊料多为锡-银-铜或锡-铜
五、无铅波峰焊
建议的无铅焊料 – SnAgCu或SnCu
T (℃)300
250 200 150 100 50
二、无铅简介
(一)定义：迄今为止国际上尚无通用定义
1、无铅的定义是指端头无铅，其铅含量不超过 100ppm(Sony SS-00259)
2、电子电气产品在原料和制造过程中未有意加入 铅元素可认为是无铅
SMT无铅制程工艺要求及问题解决方案
一、锡膏丝印工艺要求1、解冻、搅拌首先从冷藏库中取出锡膏解冻至少4小时，然后进行搅拌，搅拌时间为机械2分钟，人手3分钟，搅拌是为了使存放于库中的锡膏产生物理分离或因使用回收造成金属含量偏高使之还原，目前无铅锡膏Sn/Ag3.0/Cu0.5代替合金，比重为7.3,Sn63/Pb37合金比重为8.5因此无铅锡膏搅拌分离时间可以比含铅锡膏短。
2、模板不锈钢激光开口,厚度80-150目(0.1-0.25mm)、铜及电铸Ni模析均可使用。
3、刮刀硬质橡胶(聚胺甲酸酯刮刀)及不锈钢金属刮刀。
4、刮刀速度\角度每秒2cm-12cm。
（视PCB元器件大小和密度确定）；角度:35-65℃。
5、刮刀压力（图一）1.0-2Kg/cm2 。
6、回流方式适用于压缩空气、红外线以及气相回流等各种回流设备。
7、工艺要求锡膏丝印工艺包括4个主要工序，分别为对位、充填、整平和释放。
要把整个工作做好，在基板上有一定的要求。
基板需够平，焊盘间尺寸准确和稳定，焊盘的设计应该配合丝印钢网，并有良好的基准点设计来协助自动定位对中，此外基板上的标签油印不能影响丝印部分，基板的设计必需方便丝印机的自动上下板，外型和厚度不能影响丝印时所需要的平整度等。
8、回流焊接工艺回流焊接工艺是目前最常用的焊接技术，回流焊接工艺的关键在于调较设置温度曲线。
温度曲线必需配合所采用的不同厂家的锡膏产品要求。
二、回流焊温度曲线本文推荐的无铅回流焊优化工艺曲线说明(如图二):推荐的工艺曲线上的四个重要点:1、预热区升温速度尽量慢一些(选择数值2-3℃/s)，以便控制由锡膏的塌边而造成的焊点桥接、焊球等。
2、活性区要求必须在(45-90sec、120-160℃)范围内，以便控制PCB基板的温差及焊剂性能变化等因数而发生回流焊时的不良。
3、焊接的最高温度在230℃以上保持20-30sec，以保证焊接的湿润性。
4、冷却速度选择在-4℃/s。
回流温度曲线如下：（图二）图二中红色曲线推荐对焊点亮度要求的客户回流曲线湿度变化说明：1、焊锡膏的焊剂在湿度升至100℃时开始熔化（开始进入活性时期），焊锡膏在活化区的主要作用是将被焊物表面的氧化层去掉，如果活性区的时间过长，焊剂会蒸发挥过快，也会造成焊点表面不光滑，有颗粒状。
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规则无铅工艺是一种环保型的电子零件焊接技术，逐渐在线路板装配中得到广泛应用。
下面将介绍在无铅工艺中的一些应用规则。
首先，无铅工艺需要使用无铅焊膏。
无铅焊膏一般由锡、银和铜等金属合金组成，可以代替传统的含铅焊膏。
在选择无铅焊膏时，需要注意其熔点和流动性，以确保焊接质量。
其次，无铅工艺对线路板的贴片元件有一定要求。
贴片元件应采用无铅焊接引脚的型号，并且引脚焊接垂直于线路板表面。
此外，在无铅工艺中，首选的焊接方式是表面贴装技术(SMT)，因为SMT可以更好地适应无铅焊膏的特性。
然而，对于一些无法采用SMT的特殊元件，可以考虑采用Through-hole技术，但需要注意保证焊接质量。
继续，无铅工艺中需要采取一些特殊措施以确保焊接质量。
例如，焊接温度和焊接时间要根据元件和线路板的要求进行调整，以避免焊接温度过高或焊接时间过长导致焊接不良。
此外，还需要注意焊接前对线路板和元件进行适当的清洗处理，以去除表面的污染物，确保焊接的可靠性。
最后，无铅工艺中需要对焊接后的线路板进行质量检测。
这包括进行外观检查，检查焊接是否均匀、焊点是否完整等；进行电性能测试，检测焊点的电阻、电容等参数；进行环境可靠性测试，以确保焊接的稳定性和耐久性。
总结起来，无铅工艺在线路板装配中的应用需要考虑选用无铅焊膏、合适的贴片元件、适当的焊接方式、调整焊接参数、进行清洗处理以及进行质量检测。
这些应用规则能够帮助我们实现环保电子装配，同时确保焊接的质量和稳定性。
随着环保意识的提高和全球环境保护政策的推动，无铅工艺在电子制造领域的应用逐渐成为主流。
无铅工艺相对于传统的含铅焊接工艺具有许多优势，比如环境友好、减少污染、提高焊接质量等。
因此，在线路板装配中，应用无铅工艺已经成为电子企业追求环保和高质量的重要举措。
首先，无铅工艺中的焊接材料是重要的考虑因素。
传统的含铅焊接工艺使用的是含有铅的焊锡合金，而无铅工艺需要使用无铅焊膏。
波峰焊无铅工艺
工艺参数设置
1 2 3
温度参数设置
根据材料特性和工艺要求，合理设置波峰焊设备 的温度参数，包括预热温度、焊接温度和冷却温 度等。
时间参数设置
根据产品特性和工艺要求，合理设置波峰焊设备 的时间参数，包括预热时间、焊接时间和冷却时 间等。
焊接质量不稳定
无铅焊料的熔点较高，焊接过程中容易出现不润湿、球状突起等问 题，需要选择合适的焊料和焊接工艺来解决。
兼容性问题
无铅工艺需要与传统的含铅工艺进行兼容，以确保产品的可靠性和稳 定性，需要进行充分的测试和验证。
05 无铅工艺的发展趋势与展 望
无铅工艺的技术创新与改进
新型无铅焊料的研发
针对无铅工艺的需求，研发出性能更优、可靠性更高的新型无铅 焊料，以提高焊接质量和可靠性。
汽车零部件的无铅焊接
汽车行业对于产品的质量和可靠性要求极高，无铅工艺的应用有助于提高汽车 零部件的焊接质量和可靠性。
汽车环保要求
随着汽车行业对环保要求的提高，无铅工艺的应用成为汽车行业实现环保目标 的重要手段之一。
无铅工艺面临的挑战与解决方案
成本问题
无铅焊料的价格相对较高，增加了生产成本，需要通过优化工艺和 降低废品率等方式来降低成本。
成熟阶段
目前，无铅工艺已经广泛 应用于电子制造、汽车、 通讯等领域，成为主流的 焊接技术之一。
02 波峰焊无铅工艺流程
前期准备
了解产品特性
人员培训
在开始波峰焊无铅工艺之前，需要充 分了解产品的特性，包括材料、尺寸、 结构等，以便制定合适的工艺方案。
对操作人员进行波峰焊无铅工艺的培 训，提高其技能水平和安全意识。
无铅板级组装工艺规范
******有限公司工作指令文件修改记录表保存期限：新版发行后1个月第 2 页，共 10 页表1 回流焊接工艺设置窗口表最低回流峰值温度 230℃ 焊点最高峰值温度 250℃ 推荐的焊点峰值温度 230℃ to 240℃ 液态线（217°C ）以上时间30～90 秒均温区要求 ≥20SEC between 165℃and217℃≤60SEC预热温升要求＜160℃≤2℃/SEC 峰值温升要求 1～3°C /per second回流炉温区数量≥7，推荐10，我司目前基本上为8温区炉图1 无铅回流焊接曲线示意图二、 插件工序无铅工艺在该工序无特殊要求。
三、 波峰焊接工序3.1 辅料无铅波峰焊的合金锡条和焊料成分和纯度要求：对于无铅Sn96.5Ag3.0Cu0.5合金，纯度是指除Sn 、Ag 、Cu 以外的其它元素占总焊料的重量百分比，在使用过程主要控制的是Pb 和Cu 的含量要****** 有 限 公 司 工 作 指 令 文 件第 7 页，共 10 页0：开始A ：PCBA 是否超过存储期限制B ：PCBA 烘烤处理由于潮敏器件的烘烤要求相对PCB 烘烤要求严格，因此PCBA 烘烤可以参照潮敏器件烘烤要求，同时需要兼顾考虑PCB 及PCBA 上其它器件的耐热性。
如果潮敏器件厂家提供了低温烘烤参数，参照厂家要求进行PCBA 烘烤，如果未提供，则推荐PCBA 烘烤参数如下：MSD 封装体厚度 潮湿敏感等级（MSL ） 烘烤（90℃，RH ≤5%） 烘烤（45℃）≤1.4mm 2、2a 、3、4、5 24小时 RH ≤5%条件下168小时 5a48小时 ≤2.0mm2、2a 、3、4、5 48小时 5a96小时≤4.5mm 2a 、3、4、5、5a 120小时注：采用温度较高的烘烤温度时必须确认PCBA 上所有器件是否能够承受此温度，如果不能承受（主要是插装器件），需要拆下后再进行PCBA 的烘烤。
无铅焊接特点及工艺控制及过渡阶段应注意问题
60~90 sec 30 sec
无铅焊膏 （Sn -Ag -Cu）
25~110 0C 100~200 sec 要求缓慢升温 110~150 0C 40~70 sec 150~217 0C 50~70 sec
20 sec 0.96~1.34℃/sec
235~245 0C 240 0C
• ② 无铅焊点外观粗糙。传统的检验标准与AOI需要升级。 • ③ 无铅焊点中气孔较多，尤其有铅焊端与无铅焊料混用时，
焊端（球）上的有铅焊料先熔，覆盖焊盘，助焊剂排不出 去，造成气孔。但气孔不影响机械强度。 • ④ 缺陷多——由于浸润性差，使自定位效应减弱。 • 浸润性差，要求助焊剂活性高。
无铅再流焊焊点
①用于波峰焊的焊料：Sn-Cu或 Sn-Cu-Ni，熔点227℃。少量 的Ni可增加流动性和延伸率，减少残渣量。
• 高可靠的产品可采用Sn/Ag/Cu焊料，但不推荐， 因为Ag 的成本高，同时也会腐蚀Sn锅。
• 对不锈钢腐蚀率：Sn3Ag0.5Cu> Sn0.7Cu> Sn0.7Cu0.05Ni • 对Cu 腐蚀率：Sn3Ag.5Cu> Sn37Pb> Sn0.7Cu0.05Ni
表面光滑、光亮
Lead Free Solder Paste Grainy Surface
表面粗糙
Wetting is Reduced with Lead Free
Standard Eutectic Solder Joint
Lead Free Solder Joint
Typical Good Wetting Visible Fillet
240-235= 5 0C 50~60 sec 10 sec
无铅产品的工艺流程
无铅产品的工艺流程一、生产无铅锡条、无铅锡线首先作业员需要做什么？1.使用前检查电线线路、水管是否破皮，防止造成伤害。
2.工作时必须戴好防护用具，防止机器运行时造成伤害。
3.刚浇铸好的产品不允许用裸手去拿或碰触。
防止高温伤害，并在铁架挂上高温标示。
4.生产场所因环境和制度要求，不允许打闹。
5.点火开风机时切勿将头伸向灶门，以免热气爆出发生危险；6.不允许将水或带水的原料放入锅内，以防止发生爆锡烫伤身体。
二、生产无铅锡线、无铅锡条的步骤:1.領料确认所领原料是否符合要求的型号、数量和重量，然后开始搬运上货架。
然后记录。
2.下锅首先将此锅型号的锑称重放入锅底，排放均匀，第二天早上降温使用，降温锡块不能有水份，上层放铅，下锅时千万要轻拿轻放，防止用力过大砸坏锅底，原料下完后及时将型号度数记录，同时设定好温度；调定好所有压锅的电源开关。
3.熔化当打渣机停止搅拌，温度设定在规定范围之间，锅面保持禁止状态，温度升到设定温度时通知品管员用測温表进行测温，品管员确认0K后作好记录，同时关电停止升温，然后用屚勺将锅面黄色氧化物漫漫捞岀，确认0K后作好记录。
4.包装过程：首先领岀所包产品度数的对应纸箱，用指定重量法码对其进行效准，然后通知品管员确认0K后开始包装，包装员要换上干净手套，如发现有破损和潮湿的纸箱禁示使用；注意印字要淸晰，然后登记箱数和重量，核对确认后填写好入库单。
5.入库带上入库单和存盘卡由2～3人组成一组将成品锡条拉送成品仓，通知成品仓管将产品和入库单进行核对，经仓管员核对验收无误后，然后按照仓管指定位置轻拿轻放摆放整齐，将卸完货的铁架放在指定区域。
三、生产无铅锡条、无铅锡线时我们需要注意什么？1.在锡未完全熔化前，切勿开搅拌机；2.每次化度数之前，必须先校正天平；3.热火渣打完后，锅边及扇叶上的杂物必须清理掉；4.打渣时，必须用检测工具测量；5.制筒、条时注意造成不必要的不良品；6.清洗模具：用牙刷等；8.注意倒条、倒筒的动作或制作要领，倒的快慢速度；9.注意产品的外观控制；10.随时观察氧化物及抗氧效果：要求品管员不定时进行巡查。
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。
回流焊接工艺及无铅技术要求
回流焊接工艺及无铅技术要求培训课程目的：无铅技术带来的改变和影响，在材料上，尤其是焊料上的变化最大。
而在工艺方面，影响最大的是焊接工艺。
这主要来自焊料合金的特性以及相应助焊剂的不同所造成的。
在被看好的无铅焊料合金中，熔点都高于目前常用的锡铅合金。
以最被广泛接受的SAC无铅合金来说，其熔点就高出传统锡铅合金34oC。
但这并不意味着我们一定要将焊接温度提高。
我们有所谓的…Drop-in‟对策。
就是采用相同于锡铅焊接温度的工艺来处理无铅。
这种做法当然由于其温度小而带来许多好处。
例如设备无需更换，能源消耗少，器件损坏风险小等等。
不过这种工艺对D FM以及回流焊接工艺的要求很高。
用户必须对回流焊接工艺的调整原理，误差的补偿等等有很好的掌握。
【主办单位】中国电子标准协会培训中心【协办单位】深圳市威硕企业管理咨询有限公司即使不采用…drop-in‟工艺，无铅焊接由于温度较高的原因，使整个工艺窗口缩小了许多。
这意味着无铅焊接的质量保证更困难。
而事实上，在无铅技术上我们的确更容易遇到问题。
例如立碑、气孔、虚焊等都较容易出现。
那我们是否可能在无铅技术上将工艺控制得和锡铅技术一样好，或甚至比以前锡铅技术还好呢？参加本回流焊接专题课程，它能够协助您达到以上的目标。
本课程将与您分享许多未受关注但又十分重要的知识，例如热偶测试的误差、炉子的…遗失‟指标、温度曲线的五段分法、上下不同温度焊接和实时焊接工艺监控等等。
掌握这全面的工艺技术能够协助您很好的补偿产品工艺设计和物料上的不足，取得较高的焊接质量。
课程大纲:第一讲：焊接原理·良好焊点的定义和4个依据；·形成良好焊点的6个要素；·可焊性和可焊性测试原理；·焊接的技术整合第二讲：焊接技术的种类和回流技术大观·焊接时的加热原理；·回流焊接的定义和要求；·回流焊接技术的分类；·各种回流焊接技术的简介和能力比较；·双面回流技术；·氮气焊接的应用。
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。
无铅工艺基本资料--中文版
Sn+Ag3+Cu0.7+Bi3 Sn+Cu0.7 Sn+Cu0.7+Ni Sn+Ag2.5+Cu0.5+Bi1 Sn+Zn8+Bi3 Sn+Ag2.8+Cu0.7 Sn+Ag2.95+Cu0.5 Sn+Ag4+Ni0.1 Sn+Ag0.3+Cu2 Sn+Ag3+Cu0.5 Sn+Ag+Cu+Ni+Ge Sn+Bi+Ag+Cu+Ni+Ge
– 锡球，浸润力差，气泡………………….. 长时间预热
– 自我纠偏能力降低 …….. ….. ….. …..延展能力差 – 缺乏活性 ………………………… 长时间回流 – PCB 板弯曲….. …………………………长时间回流 • 对于元器件本身有温度差异的元器件BGA / CSP 等，影响大
20
2, 回流图
0.8mm
在焊接过程中，温度下降少
– 补充氮气 – 预热
烙铁头消耗
由于无铅焊料特性， 烙铁头消耗比有铅块很多
焊接 20000 此以后的烙铁头 （普通焊料） 寿命降低 1/2 ~ 1/3
焊接 10000 此以后的烙铁头 （无铅焊料）
(测试烙铁头条件：焊接温度420 C; 机器人焊接)
Practical training
180℃
Sn+Bi（ 138℃）
Sn+In（ 138℃）
浸润力降低/ 容易氧化
7
3) ALMIT 开发的无铅焊料
• • • • • • • • • • • •
LFM- 8 LFM-22 LFM-23 LFM-27 LFM-31 LFM-37 LFM-38 LFM-39 LFM-41 LFM-48 LFM-50 LFM-51
无铅波峰焊接工艺
无铅波峰焊接工艺无铅波峰焊接工艺是一种常用的电子元器件表面贴装工艺。
它主要应用于PCB板上的表面贴装元件焊接，可以实现高效、高质量的焊接效果。
无铅波峰焊接工艺的具体步骤如下：第一步是准备工作。
首先要确保焊接设备和工具的正常运行，检查焊接设备的电源、传送系统、压力、波峰温度等方面的功能是否正常。
然后，选择合适的焊接参数，根据焊接元件和PCB板的特性进行调整。
同时，准备好焊接所需的元件和PCB板。
第二步是PCB板的预处理。
首先要进行清洁，去除PCB板表面的污染物，以确保焊接区域的纯净度。
然后，在PCB板表面涂覆一层焊接助剂，以提高焊接的质量和可靠性。
第三步是元件的安装。
将元件精确地安装在PCB板上对应的焊点上，确保焊点的对中和稳定。
可以使用自动贴装机或手动贴装工具进行元件的贴装，保证贴装的精度和速度。
第四步是焊接过程。
将装有元件的PCB板放置在焊接设备上，调整焊接参数，使波峰温度适中并且波峰高度适合焊接要求。
然后，将PCB板通过波峰区域，使元件的引脚与熔化的焊料接触，从而实现焊接。
焊料会通过引脚与焊接区域形成可靠的焊点连接。
第五步是焊后处理。
焊接完成后，需要进行一些处理措施，以提高焊接的质量和可靠性。
首先，要对焊点进行检查，确保焊点的完整性和连接可靠性。
然后，清洁焊接区域，去除焊接过程产生的残留物。
最后，进行焊接质量的评估和记录，以便后续的质量控制和管理。
综上所述，无铅波峰焊接工艺是一种高效、高质量的焊接工艺，适用于PCB板上的表面贴装元件焊接。
它的主要步骤包括准备工作、PCB板的预处理、元件的安装、焊接过程和焊后处理。
通过合理的操作和严格的质量控制，可以实现可靠的焊接连接，确保电子产品的质量和性能。
无铅波峰焊接工艺是为了替代含铅波峰焊接工艺而发展起来的一种技术。
由于传统的含铅波峰焊接工艺会释放出有害的铅元素，对环境和人体健康造成潜在的威胁，因此无铅波峰焊接工艺应运而生，并逐渐得到广泛应用。
无铅波峰焊接工艺相较于含铅波峰焊接工艺，具有以下优点：首先，无铅波峰焊接工艺符合环保要求。
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无铅工艺的要求
一、对材料的要求
a、PCB板
无铅PCB设计
（1）提倡为环保设计，需要考虑WEEE在选材、制造、使用、回收成本等方面因素，但到目前为止还没有对无铅PCB焊盘设计提出特殊要求，没有标准。
（2）有一种说法值得讨论：由于浸润性（铺展性）差，无铅焊盘设计可以比有铅小一些。
（3）还有一种说法：无铅焊盘设计应比有铅大一些。
（4）业界较一致的看法：
（a）为了减小焊接过程中PCB表面△t，应仔细考虑散热设计，例如均匀的元器件分布、铜箔分布，优化PCB板的布局。
尽量使印制板上△t达到最小值。
（b）椭圆形焊盘可减少焊后焊盘露铜现象
（c）BGA、CSP 采用SMD焊盘设计有利于排气。
（d）过度时期双面焊（A面再流焊，B面波峰焊）时，A面的大元件也可采用SMD焊盘设计，可减轻焊点剥离现象。
（e）为了减少气孔，BGA、CSP 焊盘上的过孔应采用盲孔技术，并要求与焊盘表面齐平。
b、焊料
①根据不同公司产品要求选择不同的无铅合金焊料
②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
c、电子元器件
①耐高温，抗热冲击强
②元件焊端镀层与元器件的合金，铅的含量需低于无铅IPC标准。
二、对焊接设备的要求
a、回流焊机
①耐350 ℃以上高温，抗腐蚀。
②设备横向温度均匀，横向温差＜±2℃，必要时对导轨加热或采用特殊材料的导轨。
③升温、预热区长度要加长，满足缓慢升温的要求。
④要求有两个回流加热区或提高加热效率。
⑤增加冷却装置，使焊点快速降温。
⑥对于大尺寸的PCB需要增加中间支撑。
⑦增加助焊剂回收装置，减少对设备和环境的污染。
对无铅再流焊设备的主要要求：
? 缓慢升温
? 助焊剂活化区快速升温，要求回流区热效率高，能够快速升到回流温度。
? 快速冷却
b 、波峰焊机
①耐高温，抗腐蚀，采用钛合金钢Sn锅、或在锅内壁镀防护层。
并要求Sn锅温度均匀，＜±2℃。
②预热区长度要加长，满足缓慢升温的要求。
③预热区采用热风加热器或通风，有利于水汽挥发。
④增加中间支撑，预防高温引起PCB变形。
⑤增加冷却装置，使焊点快速降温。
⑥充N2可以减少焊渣的形成。
⑦增加助焊剂回收装置，减少对设备和环境的污染。
c 、返修设备
①耐高温，抗腐蚀。
②提高加热效率。
③增加底部预热面积和预热温度，尽量使PCB温度均匀。
④增加中间支撑，预防高温引起PCB变形。