1、无铅焊接的特点及无铅工艺 制程管控,无锡石川金属科技有限公司Ishikawa Metal Co., Ltd,内 容,一.培训目的. 二.锡膏的分类. 三.导入无铅产品的目的 四.无铅锡膏的制程条件 五.有铅与无铅锡膏区别 六.无铅焊接的特点 七.注意事项.,一.培 训 目 的.,了解无铅焊接工艺和制程管控,二.锡膏的分类.,1.有铅锡膏产品介绍。Sn63%Pb37%系列产品BH63J878CHBH63J7020CHBH63J7700CHSn63%Pb36.6%Ag0.4%系列产品B185J878CHB185J7020CHB185J7700CHSn62%Pb36%Ag2.0%系列产品BJ62J8
2、78CHBJ62J7020CHBJ62J7700CH,2.无铅锡膏产品介绍。 Sn96.5%Ag3.0%Cu0.5%系列产品J3-8600-KFJ3-8700-KFJ3-8800-KFSn89%Ag8.0%Cu3.0%系列产品Z2-7920-JF Sn88%Ag3.5%Bi0.5%In8.0%系列产品Y7T-8571-JE,.产品型号识别,以J3-8700-KF为例： J3_焊锡型号 8700_助焊剂型号 K_锡粉直径 （J:45-25um K:38-25um L:32-15um以及其他） F_助焊剂含量（C:9.5% D:10.0% E:10.5% F:11.5%以及其他）,三.导入无铅产品
3、的目的,欧盟于2002年推出的ROHS（Restriction Of Hazardous Substances)指令来限制电子电器产品中有害物质的使用 ROHS指令规定：从2006/07/01开始所有销售于欧盟市场的电子电器设备中铅（Pb),汞(Hg)，镉(Cd)，六价铬(Cr6+)，聚溴联苯(PBB)，聚溴联苯醚(PBDE)六种有害物质的含量必须符合要求。同时一些国际大客户也纷纷倡导绿色产品，并综合各个国家的法律制定了自己的产品环保规格，为适应国际环保趋势的发展和客户及消费者对产品的环保要求，各生产厂家纷纷开始导入无铅制程,四.无铅锡膏的制程管控,1.印刷工艺参数.（a）一般情况下，印刷工艺
4、不会受到太大的影响。（b）因为无铅的低浸润力问题。回流时自校正 （Self-align） 作用非常小，因此印刷精度比有铅时要求更高。（c）无铅焊膏的助焊剂含量高于有铅焊膏，合金的比重较低，印刷后焊膏图形容易坍塌；另外由于无铅焊剂配方的改变，焊膏的粘性,.,和流变性、化学稳定性、挥发性等也会改变。因 此有时需要调整印刷工艺参数。特别对于大尺寸PCB、开口尺寸大小悬殊大、以及高密度的产品，有可能需要重新设置印刷参数。 （d）由于粘性和流变性变化，每次印刷后会有些无铅焊膏粘附在刮刀上，因此印刷周期可能需要放慢。,2.物料的管理,1.严格物料管理有铅和无铅的元器件、焊膏不能混淆。2.无铅物料要单独放置
5、并且放置区域要有明确的标示。3.有铅工艺遇到无铅元器件,必须提高焊接温度到235左右。,五.有铅与无铅锡膏区别,六.无铅焊接的特点,高温工艺窗口小润湿性差,63Sn37Pb铅锡焊膏再流焊温度曲线为例,无铅焊接再流焊温度曲线,有铅、无铅再流焊温度曲线比较,从再流焊温度曲线分析无铅焊接的特点及对策, 熔点高，要求无铅焊接设备耐高温，抗腐蚀。要求助焊剂耐高温。 从温度曲线可以看出：无铅工艺窗口小。无铅焊接的工艺窗口比铅锡焊膏小，要求PCB表面温度更均匀。要求焊接设备横向温度均匀。 a.25110 /100200 sec，110150/4070 sec，要求缓慢升温，使整个PCB温度均匀，减小PCB及
6、大小元器件温度不均，因此要求焊接设备升温、预热区长度要加长。 b . 150217/5070sec快速升温区（助焊剂浸润区）。有铅焊接从150升到183，升温33，,.,可允许在3060 sec之间完成，其升温速率为0.551/sec；而无铅焊接从150升到217，升温67，只允许在5070sec之间完成，其升温速率为0.961.34/sec，要求升温速率比有铅高30%左右，另外由于无铅比有铅的熔点高34，温度越高升温越困难， 如果升温速率提不上去，长时间处在高温下会使焊膏中助焊剂提前结束活化反应，严重时会使PCB焊盘，元件引脚和焊膏中的焊料合金在高温下重新氧化而造成焊接不良，因此要求助焊剂浸
7、润区有更高的升温斜率。 c 回流区峰值温度235与FR-4基材PCB的极限温度（240 0C ）差（工艺窗口）仅为5 。如果PCB表面温度是均匀的， 那么实际工艺允许有5 的误差。,.,假若PCB表面有温度误差t 5 ，那么PCB某处已超过FR-4基材PCB的极限温度240，会损坏PCB。对于简单的产品，峰值温度235240可以满足要求； d 由于焊接温度高，为了防止由于焊点冷却凝固时间过长，造成焊点结晶颗粒长大；另外，加速冷却可以防止产生偏位，避免枝状结晶的形成，因此要求焊接设备增加冷却装置，使焊点快速降温。 e 由于高温，PCB容易变形，特别是拼板，因此对于大尺寸的PCB需要增加中间支撑。
8、,无铅焊接的特点及对策,七.注意事项.,1.保质期焊锡膏储存条件一般为010,保质期6个月.2.使用/安全说明.避免接触皮肤,一旦接触到皮肤,用酒精清洗.避免接触眼睛,避免长时间或反复吸入焊锡膏水汽.使用焊锡膏后,清洗双手.在使用焊锡膏的工作场所安装排气管道.从冰箱中取出焊锡膏后,请勿立即使用,将焊锡膏在室温下搁置2小时再用. (24hours),.,按使用需求取出最少量的焊锡膏不要将使用过的焊锡膏和没有使用过的焊锡膏混放在同一容器中 在使用前至少将焊锡膏搅拌次（机器搅拌6090seconds) 焊锡膏被开封后应尽快使用 使用焊锡膏的工作间室温应控制在252 。,.,. End Thanks!,
