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无铅焊料定义及其焊接方式

作者: 来源: 发布时间:2013-03-03 14:42:04

无铅焊料的规格特性:
锡铜
Sn-Cu
Sn99.3-Cu0.7
200-230℃
熔点偏高,力学性能略次,但制造成本低,当今最普遍使用本合金产品。
Sn99.5-Cu0.5
200-227

锡-银
Sn-Ag
Sn97.0-Ag3.0
220-245
高强度,搞蛆变,力学性能良好,可焊性良好,热疲劳可靠性良好,适应于含银件焊接
Sn99.0-Ag1.0
220-230

锡-银-铜
Sn-Ag-Cu
Sn96.5-Ag3.0-Cu0.5
218
熔点低,可靠性和可焊性更好。
无铅焊料的简介
金属铅的毒性
1、美国环境保护署(EPC)认定:金属铅、镉、及其它化学物是17种严重危害人类寿命和危害自然
环境的化学物质之一。
2、工业废物中的铅通过渗入地下水系统而进入人类或动物的食物链,以致影响人类健康,如废电
沲,废电器等。
3、医学证明如人体中存在过量的铅含量,将导致神经和再生系统紊乱,发育迟缓,血色素减少并
引发贫血和高血压等疾病。
4、美国职业安全与健康管理署(OSHA)制定有毒金属的标准为:成人血液中含铅量应低于
50mg/dl,儿童血液中铅含量应低于30mg/dl
无铅的定义
1、至目前为止,尚没有国际通用定义,世界各国尚未达成标准通用定义。
2、目前可借鉴的标准:管道焊接用的焊料及助焊剂中铅含量应低于0.2WT%(美国),欧洲为
0.1wt%。
3、国际标准组织(ISO)提案:电子连接用焊料合金中铅含量应低于0.1wt%。
无铅焊料之焊接工艺
Sn—Pb(锡-铅)共晶焊料的熔点是183C,而目前无铅焊料合金的溶点210—220C之间,因此相
比普通Sn-Pb合金必须采用更高的焊接温度。相关的问题是其它电子器件的高温兼容性,焊接设备
与工艺参数需用作调整。

高温电子元器件的兼容性
1、无铅焊料的焊接艺,尤其是再流焊,要求电子元件具有良好的耐热性,目前电子元器件多少存
在问题,其中电解电容的问题较严重。
2、CEM-3和FR-2基板在250C高温下存在问题,FR-4基板几乎没有问题。
3、世界上大的厂商已经开始要求其供应商,所提供的电子元器件最高耐热温度须达到260
手工电烙铁焊接
1、电烙铁尖端温度应高于300C
2、为避免过量的热量输入电子元器件而影响性能,焊接速度要更快,需对员工进行指导再培训。
3、相对而言电烙铁的寿命会降低。
波峰炉
1、熔炉焊料的温度保持在245-260-或260-270C之间,
2、高温下溶融焊料的氧化更为严重,应采取必要的抗氧化措施,
3、尽可能采用惰性气体保护,如氮气保护,
4、为避免Lift-off现象,尽可能选择固液相线温度温度范围小的焊料合金,热容量小的印刷电路
板及快速冷却方法。
5、可能对助焊剂成份进行调整,以保证足够的去氧化膜能力和促进润能力,
6、无铅焊料含量很高,对波峰炉设备材料溶解腐蚀性更强,焊料糟和喷嘴最好锈钢换铸铸铁,或
在表面喷涂保护。

再流焊
1、应尽可能采用惰性气体保护,为氮气保护。
2、综合考虑焊制膏配比,基板耐热性元器件热阻等多方面条件来设定焊接规范。
3、室温到预热温度之间的温升速率,应控制在1-2C/SEC之间,预热温度到峰值温度之间的温升速
率最大可设置为3.5C/SEC。
4、温度在焊料溶点以上的加热时间应控制在30-90秒。
5、峰值温度一般设定为235-260C,印刷电路板和之器件体积较大等情况下,可设定更高温等。
6、冷却速率应控制在2-4C/SEC之间。
7、应尽可能采用具有强制对流加热的再流焊设备以避免局部过热。
8、由于印刷电器材料在高温下会变软,再流焊设备的传送系统应能在中心部位支撑印刷电路板以
免发生变形。
焊锡线系列
●无铅锡线、锡条
●松香芯焊锡线
焊锡线 (松香芯):
采用特级氢化松香和活性剂为助剂,有不同的化学和焊剂含量百分比。适用于人工和自动焊接。
有下列优点:
1、 焊锡效果优良、上锡快
2、 锡点饱满、线内松香均匀
3、 无溅松香现象、无臭味
4、 烟雾少、复卷整齐、美观
线径分类为:0.3mm-5.0mm
常用线径为:0.5mm 0.6 mm 0.8 mm 1.0 mm 1.2 mm 1.5 mm
免洗锡线
满足高精密度、高可靠性电子产品的免清洗焊接工艺,免清洗锡线具有焊点可靠、清洁美观、焊接后绝缘电阻高,离子污染低和焊后残留物极少等优点。
水溶性锡线
符合目前取消ODS物质的电子产品水清洗工艺流程。具有焊接速度快,焊点饱满光亮,焊后残留物极易用温水清洗等优点,有多种合金比例和线径供客户选择。
高温锡线
(锡条或锡线)是指固态温度高于锡铅共晶熔点183℃的焊料。如两面基板焊接中,因为一般焊接承受不了高温。所以必须用到高温焊料。高温焊料是在锡铅合金中加入特别元素比例较高而成如Ag、锑、铅等。
低温锡线
锡条或锡线)是指液态温度低于Sn-Pb共晶熔点183℃的焊料,一般用于微电子温度传感器较差的耐热零件组装,是在锡铅合金中加入特别金属元素比例而成,如:铋、铟等。
高温焊料和低温焊料的特性:
高温焊料 268-300 度
低温焊料 135-160 度

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