第五讲 焊接材料ppt课件.ppt

第五讲焊接材料 任课教师 刘章生 第五讲焊接材料 主要内容 4 1 焊料4 2 锡膏4 3 助焊剂4 4 其他材料4 5 无铅化立法及无铅焊料 4 1 焊料 4 1 1焊料的作用焊料是易溶金属 它熔点低于被焊金属 在熔化时能在被焊金属表面形成合金而将被焊金属连接到一起 低于450 的焊接又称作为软钎焊 4 1 焊料 4 1 2焊料的种类 1 铅锡合金 2 铅锡银合金 3 铅锡锑合金 4 其他铅锡合金 4 1 焊料 4 1 2焊料的种类 1 铅锡合金 标准焊锡63Sn 37Pb183 60Sn 40Pb183 190 4 1 焊料 标准焊锡特点 焊接温度相对较低 凝固时间短 在被焊金属表面流动性好 导电性能好 铜导电率的1 10 机械强度高 抗拉强度40MPa 焊料原料的来源应广泛 价格低廉 4 1 焊料 高温焊锡 用途 BGA CSP焊球 4 1 焊料 2 铅锡银合金目的 通过焊料中银的加入 抑制镀银材料在焊接时银膜的溶解速率 进而影响其润湿性 88 Pb 10 Sn 2 Ag 93 5 Pb 5 Sn 1 5 Ag 97 5 Pb 1 Sn 1 5 Ag 4 1 焊料 3 铅锡锑合金锑 价格低廉可改善焊锡的机械强度 锑含量通常少于3 5wt 否则生成SbSn金属间化合物 同时对润湿性不利 降低成本 4 1 焊料 4 其他铅锡合金铜 减少铜的溶解速率 但在波焊中 因与锡槽易于形成金属间化合物 含量0 5 影响外观 4 时会使焊接点脆化 铝 氧化而形成浮渣 Doss 0 005 镉 氧化而形成浮渣 Doss 0 001 锌 影响修复特性 并可能加速腐蚀 0 005 4 1 焊料 用途 双面再流焊 特殊要求的焊接 热敏元件的焊接 16Sn 32Pb 52Bi96 43Sn 43Pb 14Bi163 42Sn 58Bi139 4 2 锡膏 4 2 1焊膏的作用4 2 2焊膏组成与分类4 2 3焊膏的性能指标4 2 4常用焊膏4 2 5新型焊膏 4 2 锡膏 4 2 1焊膏的作用元件贴装后保持元件在焊盘上 不位移 经再流焊炉后 将元件与PCB焊接在一起 它是一种新型焊料 是SMT生产中重要的辅助材料 其质量好坏直接影响到SMA的品质好坏 4 2 锡膏 4 2 2焊膏组成与分类组成 合金焊粉 60vol 焊剂组份 40vol 合金焊粉通常采用高压惰性气体 N2 将熔融合金喷射而成 合金成份一般为63Sn 37Pb合金 62Sn 36Pb 2Ag 形状通常有球形和无规则形 焊剂 松香 合成树脂 4 2 锡膏 4 2 2焊膏组成与分类 按熔点分 高温300 10Sn 90Pb 中温183 63Sn 37Pb 低温140 42Sn 58Bi 按焊剂活性分 RA活性 松香型消费类电子产品RMA中等活性SMT产品NC免清洗SMT中大量采用 按焊膏粘度分 700Pa s 1200Pa s模板印刷400Pa s 600Pa s丝网印刷350Pa s 450Pa s分配器按清洗方式 有机溶剂 水清洗 半水清晰 免清洗 4 2 锡膏 4 2 3焊膏的性能指标 1 合金焊粉颗粒一般要求 球形颗粒270 400目 2 焊膏粘度丝网印刷 400 600Pa s 3 焊膏的印刷性 4 焊膏的坍塌度 5 焊膏的腐蚀性能 4 2 锡膏 4 2 4常用焊膏 松香型 有优良的助焊性能 焊膏的黏接力较佳 通过调节粘度 可使金属粉末不沉淀 不分层 水溶型 焊后可水清洗 有利于环保 但由于无松香 焊膏黏性不够大 应用收到一定限制 免清洗 焊剂中不含卤素 同时尽量减少的松香含量 焊剂的活性就会降低 防止焊接区二次氧化的作用也会降低 4 2 锡膏 4 2 5新型焊膏 1 焊料粉的微细化不定形 球形 粉末微粒子 20微米以下 2 抗疲劳性焊膏传统 加厚焊锡量 目前 焊膏本身存在稀有元素 3 无铅焊膏1 3生产产品使用无铅焊接 4 3 助焊剂 4 3 1助焊剂的作用4 3 2助焊剂的分类4 3 3助焊剂的组成4 3 4焊剂性能指标4 3 5助焊剂的选用 4 3 助焊剂 4 3 1助焊剂的作用 提高润湿性 去除氧化表面 助焊作用 防止焊珠飞溅 以及产生有毒气体 提高耐腐蚀性 4 3 助焊剂 4 3 2助焊剂的分类 4 3 助焊剂 4 3 3助焊剂的组成活性剂 载剂 添加剂和溶剂 活性剂 腐蚀性的化学物质 对净化焊料和被焊件表面起主要作用 酸剂与卤化物或者两者混合物 载剂 输送活性剂的载体 亦是热传导层与氧化的保护层 天然树脂或者合成树脂 溶剂 液态助焊剂的主要成分 醇类 醇醚类脂肪烃等添加剂 PH调节剂和润湿剂 光亮剂 消光剂 缓蚀剂 阻燃剂 发泡剂等 4 3 助焊剂 4 3 4焊剂性能指标 1 外观 透明 无沉淀物 混浊 分层现象 2 发泡能力 松香型焊剂固体含量大于5 3 相对润湿力 可焊性测试仪进行测试 4 焊后残渣干燥度 焊后1 5小时 白垩粉 PCB 毛刷 无残留 5 卤素含量 R型 RMA不应使络酸银试纸变白或浅黄 RA型0 07 0 2 免清洗 无 铜镜腐蚀实验 4 3 助焊剂 4 3 5助焊剂的选用要根据产品对清洁度和电性能的具体要求进行选择 a 一般情况下军用及生命保障类如卫星 潜艇通信 保障生命的医疗装置等电子产品必须采用清洗型的助焊剂 b 通信类 工业设备类 办公设备类 计算机等类型的电子产品可采用免清洗或清洗型的助焊剂 c 一般家用电器类电子产品均可采用免清洗型助焊剂或采用RMA 中等活性 松香型助焊剂可不清洗 4 4 其他材料 4 4 1波峰焊4 4 2IC4 4 3三防材料 4 4 其他材料 4 4 1波峰焊 防氧化油防氧化颗粒高温阻焊胶高温阻焊胶带 4 4 其他材料 4 4 2IC BGA CSP各向异性导电胶 底部填充材料 导热胶COB半球形包封剂 围堰型包封剂 4 4 其他材料 4 4 3三防材料为了使电子元器件和组件在恶劣环境下长期保持稳定的性能 需要涂层保护 聚酯 AR 丙烯酸酯硅树脂 SR 有机硅酮聚氨脂 UR S01 3 S01 3 T 环氧 ER 环氧树脂 收缩比大 4 内应力大 容易拉断元件 二甲苯 XR 聚对二甲苯 固态 在真空中涂覆 效果最好 但成本贵 设备要求高 4 5 无铅化立法及无铅焊料 4 5 1铅的危害4 5 2无铅化立法4 5 3知名公司应对4 5 4焊料中的铅4 5 5焊料中铅的替代研究4 5 6无铅焊料应用中的问题 4 5 无铅化立法及无铅焊料 4 5 1铅的危害环境中的铅 4 5 无铅化立法及无铅焊料 4 5 1铅的危害铅在人体中的代谢 4 5 无铅化立法及无铅焊料 4 5 1铅的危害 郑重呼吁 防铅要从娃娃抓起 4 5 无铅化立法及无铅焊料 4 5 1铅的危害进入渠道 电子产品 让人欢喜让人忧 4 5 无铅化立法及无铅焊料 4 5 2无铅化立法美国 4 5 无铅化立法及无铅焊料 4 5 2无铅化立法日本 4 5 无铅化立法及无铅焊料 4 5 2无铅化立法欧盟 4 5 无铅化立法及无铅焊料 4 5 2无铅化立法 4 5 无铅化立法及无铅焊料 4 5 2无铅化立法 4 5 无铅化立法及无铅焊料 4 5 2无铅化立法 4 5 无铅化立法及无铅焊料 4 5 3知名公司应对 4 5 无铅化立法及无铅焊料 4 5 3知名公司应对 4 5 无铅化立法及无铅焊料 4 5 4焊料中的铅 4 5 无铅化立法及无铅焊料 4 5 4焊料中的铅 4 5 无铅化立法及无铅焊料 4 5 5焊料中铅的替代研究 4 5 无铅化立法及无铅焊料 4 5 5焊料中铅的替代研究 4 5 无铅化立法及无铅焊料 4 5 5焊料中铅的替代研究 4 5 无铅化立法及无铅焊料 4 5 5焊料中铅的替代研究 4 5 无铅化立法及无铅焊料 4 5 5焊料中铅的替代研究 4 5 无铅化立法及无铅焊料 4 5 5焊料中铅的替代研究 4 5 无铅化立法及无铅焊料 4 5 5焊料中铅的替代研究 4 5 无铅化立法及无铅焊料 4 5 5焊料中铅的替代研究 4 5 无铅化立法及无铅焊料 4 5 5焊料中铅的替代研究 4 5 无铅化立法及无铅焊料 4 5 5焊料中铅的替代研究 4 5 无铅化立法及无铅焊料 4 5 5焊料中铅的替代研究 4 5 无铅化立法及无铅焊料 4 5 5焊料中铅的替代研究 国内高校研究情况北京工业大学 4 5 无铅化立法及无铅