无铅焊接技术的发展现状及未来发展趋势.doc

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1、无铅焊接技术的发展现状及未来发展趋势摘要：电子产品生产中传统的焊接材料为锡铅合金，铅属于有毒重金属，对人体健康有害，早在1999年，欧美和日本等发达国家就已经提出了电子产品无铅化工艺，我国也在2003年做岀了无铅化生产的相关规定，但由于无铅焊接工艺推广会帝来一糸列的冋题，导致国内好多企业一直没有改变传统的焊接工艺，本文就无铅焊接技术的发展现状以及未来发展趋势来阐述无铅焊接的必然性和紧迫性。关键词：无铅焊接发展现状Sn/Pb合金发展趋势元器件PCB助焊剂焊接设备引言铅是一种多亲害性、对人体有毒的物质，王要损害人的神经糸统、适血糸统、消化糸统，铅中毒也是引发白血病、肾病、心脏病、精神异常

2、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（Sn/Pb）是污染人类生存环境的重要根源之一。实现电子制适的全面无铅化，以减少环境污染，提升绿色制适竞争能力，以适应国内外市场对绿色电子产品的需求，是我国电子制适业以后势在必行的举措。无铅焊接技术的发展现状目前，无铅焊料的成分并没有统一的标准,通常是以锡为王体，添加其他金属，近几年来有关无铅焊料的硏究工作发展很迅速。世界各大著名集团公司和硏究机构都投人了相当的力量开展无铅焊料的硏发。营代Sn/Pb合金的无铅焊锡合金材料有

3、多种。目前已经得到应用的王要有Sn-Ag糸列sSn-Zn糸列、Sn-Bi糸列焊料三大类。国内外专家—致认为，最有可能替代锡铅合金焊料的无毒合金是锡（Sn）基合金。无铅焊料王要以锡为王，添加Ag、Zn、Cn、Sd、Bi、In等几种金属元素，通过焊料合金化来改善合金性能，提高可焊性。由于Sn-In糸合金蠕变性差，In极易氧化，且成本太高，Sn-Sb糸合金润湿性差、Sb还稍带毒性，这两种合金体糸的开发和应用较少。实际上二元糸合金要做成为能满足各种特性的基本材料是不完善的。目前最常见的无铅焊料，王要是以Sn-Ag、Sn-Zn、Srr~Bi为基体，在其中添加适量的其他金属元素所组成的三元合金和

4、多元合金。他们与传统的Sn-Pb共晶合金焊锡比较如下表。现在市场上王要以锡/银/铜合金为王，取代锡/铅焊料的锡/银/铜合金可有不同的配比形式。日本倾向于96.5%锡/3・0%银/0・5%铜,北美更倾向于95.5%锡/3・9%银/0・6%铜，EU倾向于95.5%锡/3・8%银/0・7%铜。IPC推荐的三种焊料合金是：96・5%锡/3・0%银/0・5%铜，95.5%锡/3.8%银/0・7%铜，95.5%锡/4・0%银/0・5%铜。每种配比形式,供应商都做了大量实验分析，每一家都认为自己的焊料是取代锡/铅焊料的最隹选择。除此之外，表中列出多种可供选择的无铅焊料（用于回流焊的焊营，用于波峰焊

5、的合金棒,用于手工焊接的焊锡丝）。目前日本TUMURA、朝日、千住金属等公司的无铅焊营、焊棒和焊丝等已经糸列化。类別岸膏成份举例熔点沮度作也温度性能Pb共胡63S1/37PBI83t22O-23OT传统性焊蚪，各性能好•成本低・Ag系96.5%/3.5"共晶22H：fl强度複性、相fit性好.但疲劳寿命低•铜d憧性大Sn-Cu系99.3Sn/0.7Cu227X电毗热传导好，復劳寿命•强度、U性、兼容性好•便宜•但熔点高,焊接杵•差Sn--Cu系96.5ni/3.O.VO.5Cu（几乎轴）2l6-2!7t225-245t强度、塑性、疲劳寿金、町韋性、相融性好■极可能成为国际标准组成Sn

6、-g-Bi-Gi系93・3Sn/3・l"3・IBi・O.5Cu3）9-2l2t225-245i.様好的犁件、強度和馥劳寿命，熔点低于2I5CHJOW和RDI（爪可便用相同焊料力系89Si/8Zn/3Bi187・1961210-220t可靠性、可焊也维修性、再生性好•熔点接近Sn・Pb共脚岸眾表I各类锡焊料性能表2、无铅焊接技术未来发展趋势目前，无铅焊技术王要应用在电子元件组装领域，其存在的形态为焊条、焊丝、焊膏。其应用范围主要在各种电子、电器产品，印制电路板（PCB）的组装。影响无铅焊接技术的应用的因素很多。要使无铅焊接技术得到广泛应用，还必须从电子组装焊接这个糸统工程的角度来解

7、析和硏究。2.1元器件目前开发已用于电子产品组装的无铅焊料，熔点一般要比有铅焊料高，所以要求元器件耐高温，而且无铅化，即元器件內部连接和引出端（线）也要采用无铅焊料和无铅镀层。尢其塑封器件，耐热力要达到2801C/5S,与锡/铅元器件相同，使用前按要求对元器件进行预处理，减少焊接过程中缺陷的产生，同时要求元器件端电极材料均为无铅。preservative）,该涂层厚0.2~0.5um,与我公司使用的96.5%Sn/3.0Ag/0.5Cu焊管和水基助焊剂兼容