无铅焊料及相应工艺

无铅焊料及相应工艺主要内容控制铅的使用无铅焊料的研究状况推荐选用的无铅焊料无铅焊料的选用实施无铅焊接工艺主要相关问题导电性胶控制铅的使用铅在各种产品中的使用量产品使用量产品使用量蓄电池80.81%电缆1.40%氧化物（油画、玻璃、陶瓷、颜料等）4.78%铸造1.85%管道0.72%非电子焊料0.70%弹药4.69%电子焊料0.49%铅箔纸1.79%其他2.77%控制铅的使用铅元素的毒性：毒害神经系统和生育系统，特别是危害儿童的神经发育。大部分电子垃圾最后都是埋在地下，经渗透会对土壤造成严重污染，甚至渗入地下水危及人体健康。焊料由于技术和成本问题很难回收，而许多使用更多铅的产品，在全世界大部分市场都得到严格的控制和有效的回收。从欧洲到日本、美国，都已先后把治理“电子垃圾”作为当务之急。

控制铅的使用日本电子工业协会于1998年决定，主动在电子组装中去除铅。目标是2002年50%电子产品无铅，2004年完全无铅。欧洲议会于2002年12月通过决议草案，在2006年7月1日起开始全面禁止使用含铅电子焊料。80年代初，美国立法禁止在汽油与管道焊接中使用铅；1992年的Raid法案（尚未立法）中即包含了电子组装中禁用铅。美国NEMI于1999年成立专门工作组，目标是帮助北美公司在2001年启动无铅电子组装，到2004年全面实现电子产品无铅。控制铅的使用我国正在拟定的《电子信息产品生产污染防治管理办法》规定：

自2006年7月1日起投放市场的国家重点监管目录内的电子信息产品不能含有铅、汞、镉、六价铬、聚合溴化联苯（PBB）或者聚合溴化联苯乙醚（PBDE）《注：阻燃添加剂》等。但替代物的研发是一个庞大细碎的工程，牵涉到整机厂家、元器件厂家及其国外供货商。中国尚缺少马上能投入应用的替代物。

控制铅的使用印制电路板及其装配的无铅化要求PCB表面采用锡铅焊料作可焊和防氧化涂层时带来的问题：PCB加工过程（电镀锡铅工序、腐蚀后锡铅退除工序、喷锡工序等）会接触到铅。锡铅电镀等含铅废水及热风整平(喷锡)的含铅气体对环境带来影响。在目前高密度互连产品中并不完全适宜（平整度不够、硬度不够、接触电阻太大）。PCB装配中采用锡铅焊料进行波峰焊、再流焊或手工焊操作中都有铅气体存在，影响人体和环境。同时在PCB上留下更多的铅含量。市场竞争分析市场需求就足以推动无铅电子组装分析表明：20%的消费者在购买产品时会积极考虑其对环境的影响。45%的消费者会由于其环境安全性而购买某种产品。50%的消费者在发现某产品危害环境时会转向其它品牌。价格和质量相近时，76%的消费者会选择具有环境安全性的产品。如：日本所有大型消费类电子产品公司都在大量生产无铅电子产品，推销时使用“绿色产品”作为竞争卖点。松下1998年推出了微型CD播放机，包装上用一片绿色的树叶作为环保安全标志，市场份额从4.7%增长到15%。市场竞争分析在世贸组织原则下，同样也是市场准入门槛的环保法令将直接影响各国的产品进出口额。发达国家这几年设置的贸易壁垒正从关税型转向技术型，往往表现为掌握核心技术后，再提高进入门槛。不应排除从原材料环节就实施行业控制的可能性。现北美电子制造商所经受的压力是经济上的，而不是法令上的。为消除其产品再不能出口到亚洲和欧洲电子市场的危险，制造商们正在寻找可行的含铅焊锡的替代者，包括无铅焊锡材料与可导电性胶。无铅乱焊料暑的研寇究状匀况寻求陈年使棉用量徒为5胃-6义万吨偿的S累n-结Pb驶焊料疲的替冈代品十个泼基本山要求扬：其全逼球储粮量足卸够满尤足市尖场要筋求。亦（铟庸、铋室等不粗行）无毒串性。藏（镉轧、碲匙、锑踢等不旷行）能被递加工可成需煌要的脖所有盆形式刻。（期焊丝币、焊业膏、纲焊条讲）替代物合金隆也可黄以再监循环慕利用冲。（赞不能茧包含谣多种骂金属吼元素透）相变街温度艇（固岁/液时）与Sn-Pb焊料疾相近啦。合适慌的物惊理性脂能。版（电们导率膝、热冬导率厨、热言膨胀拆系数帅等）与现裳有元羞器件朴基板紫、引宗线及PC欢B材料兽在金健属学逗性能舅上兼辫容。足够滚的力战学性遗能：为剪切舅强度思、蠕牵变抗土力、杂等温鲁疲劳毙抗力没、热尿机疲钉劳抗箩力、溜金属逃学组驰织的总稳定严性。良好孔的润产湿性付。可接劲受的温成本勒价格。无铅述产品定义甲：焊沾料中腹铅含收量的布重量杀百分融比小宽于1然%注意截：1泥）恢只对絮焊料熊，不袋对整喊个产舰品。2）什铅谎含量跳超过驾85料%的捡焊料拆不包没括在宪内。目前季已经片有超脉过1誉00篇个无需铅焊收料的债专利店，由棒于性辅能与截价格缎方面庸的原绢因，园只有遇其中澡一小宾部分少可以登实用质化。实用昌化焊企料通镰常按喉熔点横范围购分类苦：1)必低隆熔点贵：霉<1凯80检℃2）苏等同糟熔点丧：1然80面-2碎00恭℃3）荣中熔稻点：敲20颜0-懒23崇0的℃4）芝高温才合金炒：2规30倒-2钻50泰℃推荐饮选用构的无间铅焊扒料美国摄：回衰流焊撇95随.5无Sn针-3住.9和Ag僚-0给.6历Cu邻(御21撤7氧℃)波峰叼焊夫99梯.3丹Sn露-0弓.7膀Cu至(乎22锤7买℃)欧洲警：通淹用暖9廉5.现5S谢n特殊薪用途怖9习9.通3S匠n日本猜：回叼流焊金隔Sn速-(浸2-剂4)圾Ag车-(避0.倡5-榨1)丑Cu躁艳Sn细-(马2-竟4)膊Ag区-(是1-敬6)胶Bi循波峰络焊垂S念n-粒(2驶-4趁)A妹g-她(0指.5蒙-1胡)C齿u饿Sn本-0枯.7侄Cu束(谜加I朴n1词-3汉%)首选造96筛.5慌Sn无铅功焊料聪的选辽用将来队不可具能有及一种夜所谓亮“标响准”役的无侦铅焊吉料，且几种少不同躁的无携铅焊斧料各扁有利紧弊，纹其选痕用取斯决于碧产品决和工汽艺的茧具体倒要求痕。无铅皆焊料泄由于侦其填抓加成奥分价粉格较辞高，违故其订价格撞明显历高于释锡铅柜焊料洋。在选岸用无危铅焊谢料时据，要届特别涛注意泻避开佩专利洪问题赏。实施赴无铅叉焊接帽工艺折主要堵相关里问题1）需趟要更闻高的旦工艺瓣温度以回劣流焊卵为例溜：普伙通含绩铅焊机膏的记温度兽工艺沫窗口作为2迅08腔-2死35识℃晃，而毛无铅凯焊膏降因为心熔点军高、舌润湿闯性差晕、回流荐时自使对位池能力债较差镇，其温毯度工岩艺窗怎口为虎24蓄2-洁26貌2神℃。温度赚提高宿可能羊损伤昆温度脚敏感拍元器范件，早塑封山器件稍开裂咸等很过多元泄器件鼻能承甩受的疫温度鲁都在乞26掩2℃耍以下索。温度御超过界15斧0℃臂时，驱PC达B会便发生除玻璃狮态相畏变，炒导致麦PC铺B翘羡曲、体分层炭、变狼色（镰阻燃担剂的搜限制桨问题贺）。温度同工艺虏窗口返变小泥及自电对位垄能力抹较差合要求器焊接嘴设备瞒及工谎艺优喉化工汤具能夏精确谊的控浇制温坊度及登贴片购位置能。较高帝的温妄度及越较长述的滞般留时明间带浙来防哈氧化窃问题玻。生产恭率下呢降及寨能耗蠢上升更导致规成本奇增加奥。实施自无铅炭焊接超工艺笼主要列相关乳问题2）金纯锡净表面泼的锡键鬚生渔长问取题：纯锡毒表面棵会逐野渐生览长锡雾鬚，援甚至多可长弟到1寒0m棋m以生上，固造成曾电气兔性短订路。花必须横采取积措施朴降低橡其造斑成的享可靠办性风燥险。3）笨铅和踢铋污爱染造蔑成“镜焊点祝起皱炸”。无铅反焊接欢的元负器件狱必须袋选用谷焊脚集也无所铅的粉。4）霉生产尝实施窄的过浪渡。从原朝焊接楼工艺蕉转到秩无铅牲焊接四，材呼料、扫设备占、操接作方宣法等协各方港面都槐有很叠多改戴变；各需要图做大贪量的扁设计插、认痰定、宇试验懒和测仿试验善证工铃作。实施库无铅母焊接晓工艺袄主要惨相关萌问题5）检沟验问魄题：无铅虾焊点越表面倒暗淡各，容广易产颤生一链定程昌度的剩“焊救点起枯皱”法和边浆沿翘犯起的妨现象。许首多原胆来用披以检系验的遮仪器熄设备医需要奥改变苦，检伴验标方准和议方法证需要蔑重新汁制定赠。6）倦返修美焊料蓄的兼煌容性支以及露被维云修点显的材料料确嫌认问腔题：返修忽焊料桨应尽抱可能鼓与生雀产用裕的焊纱料一窃致，吸以免疲发生坝电化稠学问勿题。实施征无铅辜焊接室工艺炮主要芦相关吸问题使用捏有铅亚焊丝酸及无赵铅焊蝴丝的厅比较骡：一：象成分捎区别A通用63历37焊丝闻组成子：63％的Sn；37％的Pb。B无铅雁焊丝馆的主瓦要组仰成（锁例）鱼：96壮.5肤%S竞n；3.挂0％Ag；0.榨5％Cu二：君熔点虎、焊锋接温检度及嚷焊接恩速度骂：焊丝络种类屈熔顽点绢焊灵接温浓度禾焊接貌速度63惜37栽焊丝腿18计3℃插3份50蜘℃杰大赢约4吵秒/卵个无铅羡焊丝叫22帜0℃退3遵90尽℃暖大律约6并秒/许个导电氧性胶导电屡性胶底是热浮固环卷氧树聪脂与与导电碍性金表属颗限粒的救混合趁物。线相当伴软的劈燕金属厨通过东胶在那固化辛期间遥收缩赠时的娃变形唐提供紧良好损的颗抽粒接暂触。现在堵最常御见的欣填充瓜材料倒是银编，由马于其澡价格男适中嘴、广晨泛的屿来源否与优絮良的苍导电曾性。狐伴生馆的导照热性绘消除萄了机茶械散芒热的新需要垃，提泪供在狭晶体柳管或植微处添理器马与其泪散热餐片之姻间的挖有效叙热传织导。导电泥性胶板是无谅铅和她CF依C的吸，不扮危害锐环境聪。可填坐充异躺形区午域和莫不同驴尺寸火的间宰隙，确提供企良好汽的设处计灵践活性洲。较汤低的截胶处荒理温舞度减保少能中源成票本，组允许衡装配证中使评用价克格低帅廉的是基板双，减挂少P观CB痛上的床温度芒-机买械应鞋力和谦元件境的损趁伤。导电宴性胶提供缴元件欠与电祖路板方之间割的机择械连机接和浇电气待连接可使纹用室拾温或丈低温恭固化湾以粘挤结温冷度敏馒感元缩慧件。在不僻可焊值接的纯基板扯（塑曾料、弯玻璃屯）上傲提供付电气俗连接眯。柔性字电路炼的装拿配与表修理现或柔症性基脚板与很连接坟器粘茂结。各向记同性宇的材贫料在和所有尾方向哀均等号的导谈电性龄，可讲用于鱼有地妖线通唇路的同元件暴。导电摧性硅苹胶帮嫁助防蒸止元婶件受研环境肥（如吉潮湿蛾）的功危害茫，并王且屏周蔽电姿磁与嚼无线偿射频玻干扰社(E喝MI矿/R智FI肾)的捡发射街。各向付异性夏的导熟电性及聚合静物允祝许电裤