《无铅技术培训》PPT课件.ppt

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1、Yan Tin Chemicals Co.Ltd.K O K I为什么要向无铅化电子组装转变？为什么要向无铅化电子组装转变？A人类社会越来越重视环境保护殷田化工有限公司殷田化工有限公司为什么要向无铅化电子组装转变？为什么要向无铅化电子组装转变？B市场竞争的需要-具有环保概念的商品更容易占领市场购买时考虑环保20%45%44%50%66%76%由于是环保产品而购买已经拥有环保型商品发现商品危害环境后会更换品牌 1993 1998品质/价格相近时会购买环保型产品殷田化工有限公司殷田化工有限公司Pb的毒性美国环境保护署(EPA)：铅及其化合物是17种严重危害人类寿命与自然环境的化学物质之一；工业废弃

2、品中的铅通过渗入地下水而进入动物或人类的食物链；人体中存在过量的铅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；美国职业安全与健康管理署(OSHA)标准：成人血液中铅含量应低于50mg/dl，儿童血液中铅含量应低于30mg/dl。殷田化工有限公司殷田化工有限公司Sn-PbSn-Pb焊料之简介焊料之简介某些历史学家将古罗马帝国的衰亡归因于其城市引水管道完全采用铅管某些历史学家将古罗马帝国的衰亡归因于其城市引水管道完全采用铅管殷田化工有限公司殷田化工有限公司无铅焊料发展的重要进程1.1991年和1993年：美国参议院提出“Reid Bill”，要求将电子焊料中铅含量控制在0.1

3、%以下，遭到美国工业界强烈反对而夭折。2.1998年，日本修订家用电子产品再生法，驱使企业界开发无铅电子产品。3.1998年10月：第一款批量生产的无铅电子产品问世，Panasonic MiniDisc MJ30(松下磁碟机MJ30)。4.2000年1月：NEMI向工业界推荐标准化无铅焊料，Sn用于再流焊，Sn-0.7Cu或Sn-3.5Ag用于波峰焊。5.2002年10月：欧洲议会与欧盟部长会议组织就WEEE草案达成初步协议:2006年7月截止，欧盟成员国市场上的消费类电子产品实现全面无铅化。6.2003年，信息产业部拟订电子信息产品生产污染防治管理办法，自2006年7月月1日禁止电子产品中含

4、Pb。殷田化工有限公司殷田化工有限公司2003年2月13日，欧盟WEEE、RoHS指令正式生效，要求2006年7月1日起在欧洲市殷田化工有限公司殷田化工有限公司场销售的电子产品必须为无铅的电子产品。DIRECTIVE 2002/95/EC OF THE EUROPEAN PARLIAMENT AND OF THE COUNCILOf 27 January 2003Article 4Prevention1.Member States shall ensure that,from 1 July 2006,new electrical and electronic equipment put on

5、the market does not contain lead,mercury,cadmium,hexavalent chromium,poly-brominated biphenyls(PBB)or polybrominated diphenyl ethers(PBDE).National measures restricting or prohibiting the use of these substances in electrical and electronic equipment which were adopted in line with Community legisla

6、tion before the adoption of this Directive may be maintained until 1 JulyWEEE和RoHS指令所涉及的电子产品种类Categories of electrical and electronic equipment covered by this Directive报废电子电气设备指令规定的十类产品 1.Large household appliances 大型家用器具(冰箱、洗衣机、微波炉等)2.Small household appliances 小型家用器具(吸尘器、熨斗、钟表等)3.IT and telecommu

7、nications equipment 信息技术和远程通讯设备(电脑、复印机、打印机)4.Consumer equipment 用户设备(电视机等)5.Lighting equipment 照明设备(荧光灯等)6.Electrical and electronic tools(with the exception of large-scale stationary industrial tools)电气和电子工具(电锯、缝纫机等)7.Toys,leisure and sports equipment 玩具、休闲和运动设备 8.Medical devices(with the exception

8、 of all implanted and infected products)医用设备 9.Monitoring and control instruments 监视和控制装置 10.Automatic dispensers 自动售货机 殷田化工有限公司殷田化工有限公司电子整机及相关产品无铅化装联迫在眉急电子信息产品制造者应当保证，自 2003年7月1日起实行有毒有害物质的减量化生产措施；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、镉、汞、六价铬、聚合溴化联苯(PBB)或者聚合溴化联苯乙醚(PBDE)等。-信息产业部 电

9、子信息产品生产污染防治管理办法 2003年3月 殷田化工有限公司殷田化工有限公司暂时不需要无铅化的产品1.Lead in glass of cathode ray tubes,electronic components and fluorescent tubes.2.阴极射线管、电子元器件、荧光灯管玻璃中的铅2.Lead as an alloying element in steel containing up to 0.35%lead by weight,aluminum containing up to 0.4%lead by weight and as a copper alloy co

10、ntaining up to 4%lead by weight.钢(0.35wt%)、铝(0.4wt%)、铜合金(4wt%)中合金元素铅3.Lead in high melting temperature type solders(i.e.,tin-lead solder alloys containing more than 85%lead),4.高铅高铅SnPb焊料焊料(铅含量铅含量85wt%)-lead in solders for servers,storage array systems(exemption granted until 2010),-lead in solders f

11、or network infrastructure equipment for switching,signalling,transmission as well as network management for telecommunication,-lead in electronic ceramic parts(e.g.,piezoeletronic devices).殷田化工有限公司殷田化工有限公司日本制造商自主无铅化目标及实用化制品殷田化工有限公司殷田化工有限公司电子产品中Pb用量的分布殷田化工有限公司殷田化工有限公司无铅焊料的定义无铅焊料并不意味着焊料中100%的不含铅无铅焊料中铅

12、含量的上限值？对于Sn-Ag，Sn-Cu等二元合金可遵照ISO 9453标准及日本JIS Z3282标准ISO 9453 Soft solder alloys-Chemical compositions and formsAlloySnPbSbBiCdCuInAgAlAsFeZnSn-1CuRem0.10.050.10.0020.45-0.90.050.050.0010.030.020.001Sn-4AgRem0.10.10.10.0020.050.053.5-4.00.0010.030.020.001Sn-3AgRem0.10.10.10.0020.10.053.0-3.50.0010.03

13、0.020.001殷田化工有限公司殷田化工有限公司电子产品中无铅焊料定义目前国际上公认的电子产品中无铅焊料定义是：以Sn为基体，添加了Ag、Cu、Sb、In其它合金元素，而 Pb 1000ppm Cd 20ppm Pb 1000ppm Cd 90%90%?优异的可加工性能优异的可加工性能可接受的价格可接受的价格焊点可靠性焊点可靠性?殷田化工有限公司殷田化工有限公司可能的无铅焊料合金成分殷田化工有限公司殷田化工有限公司1920-1930电子工业刚开始发展时Sn-Pb焊料也只是一种常规材料那时Sn-Pb的力学性能及电气性能并没有感到特别优秀，但是焊料应用行业学会了适应（例如，SnPb焊料焊点的可靠

14、性目前仍在进行研究）况且，现在所开发无铅焊料的一些性能要优于传统SnPb（如焊点可靠性）实用无铅焊料成分的选择殷田化工有限公司殷田化工有限公司选择无铅焊料我们更应该注意1.是否能够提供良好的可钎焊性能？2.原材料供应是否充足？3.焊料中所有组元都是否无毒？4.焊料中所有组元对环境都是否无影响？波峰焊：波峰焊锡锅是否很容易操作和维护？再流焊：制成的焊膏是否稳定？5.价格：幸运的是满足上述要求的无铅焊料价格也并不是特别贵！殷田化工有限公司殷田化工有限公司无铅焊料可选择的七大合金系列殷田化工有限公司殷田化工有限公司錫 膏 銷 售 分 布 圖下圖表是近期對世界主要電子產品製造商的問卷調查結果，他們的選

15、擇可以下圖表是近期對世界主要電子產品製造商的問卷調查結果，他們的選擇可以作為您的參考依據。作為您的參考依據。殷田化工有限公司殷田化工有限公司錫 線 銷 售 分 布 圖殷田化工有限公司殷田化工有限公司無鉛焊料的最佳選擇合金系列 選擇合適的無鉛系列Sn-BiSn-SbSn-ZnSn-InSn-CuSn-AgSn-Ag-CuSn-AgSn-CuSn-Ag-Cu殷田化工有限公司殷田化工有限公司降低焊料熔点部分提高焊料润湿性但是：由于Bi是低熔点元素，钎焊过程中很容易形成 焊点剥离（详细请看下图）。合金成分选择 Sn-Bi 添加元素Bi（铋）殷田化工有限公司殷田化工有限公司合金成分選擇 Sn-Bi 添加

16、元素Bi由於Bi是低熔點元素，釺焊過程中很容易形成焊點剝離合金成分選擇 Sn-Sb 添加元素Sb可提高焊料的強度。但是：使焊料的可釺焊性惡化。不能確定是否有毒，從而和Pb一樣禁用。合金成分選擇 Sn-Zn 添加元素Zn可降低焊料的熔點但是：焊料的可釺焊性差焊料的潤濕性差波峰焊過程中容易氧化，產生大量锡渣再流焊用的锡膏性能不穩定合金成分選擇 Sn-In 添加元素In低熔点焊料製造工藝複雜稀有金屬，全球儲存量有限：成本貴在Sn-In共晶成分中，銦占很大比例无铅再流焊 焊接温度-时间曲线 无铅再流焊 焊接温度-时间曲线 无铅再流焊 焊接温度-时间曲线 无铅再流焊 焊接温度-时间曲线的优化 1根据实际

17、情况，确定能够保证良好再流的最低温度2适当增加受热时间，以最小化印刷电路板上的元器件之间的温差無鉛焊料再流焊設備特徵（一）應盡可能採用惰性氣體保護，如氮氣保護。綜合考慮錫膏配比，基板耐熱性，元器件熱阻等多方面條件來設定焊接規範。室 溫 到 預 熱 溫 度 之 間 的 溫 升 速 率 應 該 控 制 在 1-2/sec之間，預熱溫度到峰值溫度之間的溫升速率最大可設置為3.5 /sec。溫度在焊料熔點以上的加熱時間應控制在30-90秒。無鉛焊料再流焊設備特徵（二）峰值溫度一般設定為235-260,印製電路板和元器件體積較大等情況下可設定更高溫度。冷卻速率應控制在2-4/sec之間。應盡可能採用具有強制對流加熱的再流焊設備以避免局部過熱。由於印刷電路板材料在高溫下變軟,再流焊設備的傳送系統應能在中心部位支撐印刷電路板以避免發生翹曲和損傷。无铅锡膏再流焊建议时 间温 度典型无铅再流焊温度-时间曲线手 工 焊 工 藝烙鐵尖端溫度應高於300。為避免過多的熱量輸入，焊接動作要更快，可能需要對員工進行再培訓。烙鐵的使用壽命會降低。烙鐵頭應保證無鉛化。無鉛工藝中應注意問題焊料的無鉛化選擇合適的無鉛焊接設備生產操作的無鉛化選擇適合標準的無鉛焊料烙鐵，波峰爐等需採用無鉛系列設備控制鉛金屬的增加，將廢品隔離處理。Thank you