《表面组装工艺无铅焊接的研究》由会员分享，可在线阅读，更多相关《表面组装工艺无铅焊接的研究（42页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、第一章绪论 第一章绪论 1 1 引言 重视环保，提倡绿色产品是当今世界经济发展的大趋势。锡铅焊接材料 的使用已有3 0 0 0 多年的历史，现仅在电子行业每年耗铅就达数万吨。但铅的 毒性很大，因绝大部分电子产品废弃物都被直接丢弃或掩埋，通过水源污染和 转移，会导致铅在人体内沉积，可以造成儿童智商下降等许多中毒现象。欧洲 将于2 0 0 6 年7 月1 日实施针对电子产品废弃物和有害物质的法规，这就是当 前各国企业所关注的两项指令”1 ：W E E E ( W a s t e o f E l e c t r i c a l a n d E l e c t r o n i c E q u i p
2、m e n t ) 报废电子电气设备指令和R o H S ( R e s t r i c t i o n o f T h eU s e o f C e r t a i nH a z a r d o u sS u b s t a n c e si nE l e c t r i c a la n dE l e c t r o n i c E q u i p m e n t ) 一 关于在电子电气设备中限制使用某些有害物质指令。这两项指令对进入欧 盟市场的电子产品做出环保限制，只有符合绿色要求的电子产品，才能进入欧 洲市场。与此相对应，我国电子信息产业部和国家环保总局已制定我国电子 信息产品生产污染
3、防治管理办法和废旧家用电器回收和再利用管理条 例，并将于2 0 0 6 年7 月1 日与欧盟法规同步执行，此间还将制定出台相应 具体标准。 绿色电子信息产品制造技术，要求在电子产品中不能含有铅、汞、镉、 六价铬、聚合溴化联苯( P B B ) 、聚合溴化联苯乙醚( P B D E ) 等材料，或含 量甚微。所称电子信息产品包括：通信设备、广播电视设备、电子计算机及其 配套产品、电子玩具、家电产品、小家电产品、汽车电子、各种仪器仪表、医 疗仪器、电子元器件、材料、机件、紧固件等。 电子信息产品的发展潮流将是环保、节能、轻便、无毒，只有掌握了先 进的电子信息产品设计与制造技术的环保型企业才能得到生
4、存和发展。 本公司是摩托罗拉电子公司的能源产品事业部，主要产品是手机电池、电 源、充电装置等。无铅化生产，绿色电子制造是公司在此大环境中须迫切解决 的课题。 12 无铅焊接所带来的改变 目前的电子产品中，含铅成分的分布以焊锡接点为主，约占全部铅含量 的7 0 。其次为印刷电路板所使用的表面处理材料约占2 5 ，另外有5 N 存 在于组件导线架之电镀层上，如图1 一J 所示。 第一章绪论 图l _ l 含铅成分在组装线路板上的分布 电子产品无铅化主要可区分为印刷电路板及零组件无铅化、焊料无铅化 以及制程无铅化三个方面。 1 2 1 印刷电路板无铅化 印刷电路板( P n n tC i r c u
5、 i tB o a r d ，P C B ) 无铅化的困难度较低，只要基板 耐热性足够、采用不含铅且耐热性佳的金属表面处理通常可满足需求。近几年 由丁成本考虑及无铅焊料之焊接性问题，许多新兴的表面处理方式如有机保护 膜( O r g a n i cS o l d e r a b i l i t yP r e s e r v a t i v e s ，O S P ) 、浸镀银( I m m e r s i o nS i l v e r ) 、 以及浸镀锡( I m m e r s i o nT i n ) 等都在快速发展之中。 F R 4 玻璃纤维环氧树脂材料适用于大多数无铅焊膏。不过有些合金需
6、要 高得多的熔点。这种情况下可使用F R 5 玻璃纤维聚酰亚胺或玻璃B T 环氧树 脂材料。这类P C B 材料的唯一缺陷是成本较高。 表1 - 1 是印刷电路板无铅化生产可以选用的表面处理方法及相应的性能 和价格的简单比较。 表l 一1 印刷电路板生产无铅化表面处理方法【1 8 1 蠢法性能l 镀金板( E l e c t r o l y t i cN i A u ) 最稳定，价格最高 有机保护膜( O r g a n i cS o l d e m b i l i t yP r e s e r v a t i v e s ) 最便宜，性能最著 浸镀银( I m m e r s i o nA
7、曲 性能次之，易转移导致漏电 化金板( E l e c t r o l e s sN g A u ，E N I G ) 黑垫现象，一些产品牌禁用 浸镀锡( I m m e r s i o nT m ) 制程未成熟 锡银铜喷锡板( S A C H A S L ) 制程未成熟 第一幸绪论 目前公司的从产品设计开始，已经考虑无铅化产品的要求。印刷电路板 的无铅化选择考虑价格的因素，多采用F R 4 板材加上有机保护膜O S P 的表面 处理方法。 1 22 元器件的无铅化 目前元器件部分以被动元件的无铅化进展较快，在欧盟法规催化全球无 铅运动中，被动器件供货商领先半导体厂商进行产品的无铅化。除了欧盟
8、法规 的直接要求以外，各大电子产品生产厂家，如摩托罗拉等早已开始向自己的元 器件供货商提出产品无铅化的要求。对应的培训也在不同的大公司间针对性的 展开。国际知名的器件厂商也早在客户要求之前开始了相应的行动，以便更 快、更好地占领市场。 1 23 无铅焊接材料 电予产品的组装、生产所用的焊接材料主要有三种形式：回流焊接使用 的锡膏，波峰焊接使用的锡条，和手焊中使用的锡丝。无铅焊接材料是产品无 铅化中发展最快的一部分。2 0 0 0 年之后，在美国国家电子制造业创进会 ( N a t i o n a lE l e c t r o n i c sM a n u f a c t u r i n gI
9、n i t i a t i v e ，N E M I ) 与英国S o l d e r t e cL t d 等 单位分别提出以锡银铜( S n 3 4 4 ，】 A g f O 4 5 0 ，9 c u ) 合金来替代锡铅 合金之建议后，锡银铜合金已成为无铅焊接材料的主流产品。 1 2 4 无铅化对S M T 生产影晌 转向无铅焊接技术，使表面组装技术( S u r f a c eM o u n tT e c h n o l o g y ， S M T ) 的方方面面都受到了影响，包括相应的测试和检测手段。简述如下”1 ： 新型焊接技术的概念 转变传统的锡一铅焊接化学方法，寻求新的出路。新型
10、无铅焊接概念主要 包括锡银一铜( S n A g C u ) 和锡铜焊接技术。大部分电子业同行为实现无铅焊 接，正在向锡银一铜合金家族转型。 回流温度 无铅焊接材料具有较高的熔点，可能会使元器件损坏。按照无铅焊接概 念，S n A g C u 的熔点温度从1 8 3 。C 提高到近2 1 7 。C ，峰值温度高达2 6 0 。C 。 通过较长时间的预加热可以使高温得到适当降低。修复温度也受到影响，有些 部件的修复温度可达2 8 0 。C 。 这种较高温度下使用的组装元器件必须进行资格认证，未经认证的元件 要求进行手工组装。 丝网印刷 第一章绪论 目前公司的从产品设计开始，已经考虑无钳化产品的要
11、求。印刷电路板 的无铅化选择考虑价格的因素，多采用F R 4 板材加上有机保护膜O S P 的表面 处理方法。 122 元器件的无铅化 目前元器件部分以被动元件的无铅化进展较快，在欧盟法规催化全球尢 铅运动中，被动器件供货商领先半导体厂商进行产品的无铅化。除了欧盟法规 的直接要求以外，各大电子产品生产J 家，如摩托罗拉等早已开始向自己的元 器件供货商提出产：品无铅化的要求。对应的培训也在不同的大公司间针对性的 展开。国际知名的器什厂商也早在客户要求之前开始了相应的行动，以便更 快、更好地占领市场。 12 3 无铅焊接材料 电子产品的组装、生产所用的焊接材料主要有三种形式：回流焊接使用 的锡膏，
12、波峰焊接使川的锡条，耳口手焊中使用的锡丝。兀铅焊接材料是产品无 铅化中发展摄快的一部分。2 0 0 0 年之后，在美国国家电子制造业创进会 ( N a t i O B a lE l e c t r o n i c sM a n u f a c t u r i n gl n i t i a l i v e N E M ) 与英国S o l d e r t e cL t d 等 单位分别提出以锡银铜( S n 3 4 4 1 】A g _ 04 5 09 c u ) 合金来替代锡铅 台金之建议后，锡银铜台金已成为无铅焊接材料的丰流产品。 124 无铝化对S M T 生产影响 转向无钳焊接技术，使表
13、面组装技术( S u r f a c eM o u n tT e c h n o l o g y ， S M T ) 的方力面面都受到了影响，包括相应的测试和检测手段。简述如下“： 新型焊接技术的概念 转变传统的锡一铅焊接化学力法，寻求新的出路。新型无铅焊接概念主要 包括锡银一铜( S r t A g C u ) 和锡一铜焊接技术。大部分电子业同行为实现无铅焊 接，正在向锡一银一铜合金家旋转型。 回流温度 无铅焊接材料具有较高的熔点，可能会使元器件损坏。按照无铅焊接概 念，S n A g C u 的熔点温度从1 8 3 。C 提高到近2 1 7 。C ，峰值温度高达2 6 0 。C 。 通过较
14、长时间的预加热可以使高温得到适当降低。修复温度也受到影响，有些 部件的修复温度可达2 8 0 。C 。 这种较高温度下使用的组装元器件必须进行资格认证，未经认证的元件 要求进行手工组装。 丝网日J 刷 丝网印刷 第一幸绪论 目前公司的从产品设计开始，已经考虑无铅化产品的要求。印刷电路板 的无铅化选择考虑价格的因素，多采用F R 4 板材加上有机保护膜O S P 的表面 处理方法。 1 22 元器件的无铅化 目前元器件部分以被动元件的无铅化进展较快，在欧盟法规催化全球无 铅运动中，被动器件供货商领先半导体厂商进行产品的无铅化。除了欧盟法规 的直接要求以外，各大电子产品生产厂家，如摩托罗拉等早已开
15、始向自己的元 器件供货商提出产品无铅化的要求。对应的培训也在不同的大公司间针对性的 展开。国际知名的器件厂商也早在客户要求之前开始了相应的行动，以便更 快、更好地占领市场。 1 23 无铅焊接材料 电予产品的组装、生产所用的焊接材料主要有三种形式：回流焊接使用 的锡膏，波峰焊接使用的锡条，和手焊中使用的锡丝。无铅焊接材料是产品无 铅化中发展最快的一部分。2 0 0 0 年之后，在美国国家电子制造业创进会 ( N a t i o n a lE l e c t r o n i c sM a n u f a c t u r i n gI n i t i a t i v e ，N E M I ) 与英
16、国S o l d e r t e cL t d 等 单位分别提出以锡银铜( S n 3 4 4 ，】 A g f O 4 5 0 ，9 c u ) 合金来替代锡铅 合金之建议后，锡银铜合金已成为无铅焊接材料的主流产品。 1 2 4 无铅化对S M T 生产影晌 转向无铅焊接技术，使表面组装技术( S u r f a c eM o u n tT e c h n o l o g y ， S M T ) 的方方面面都受到了影响，包括相应的测试和检测手段。简述如下”1 ： 新型焊接技术的概念 转变传统的锡一铅焊接化学方法，寻求新的出路。新型无铅焊接概念主要 包括锡银一铜( S n A g C u ) 和锡铜焊接技术。大部分电子业同行为实现无铅焊 接，正在向锡银一铜合金家族转型。 回流温度 无铅焊接材料具有较高的熔点，可能会使元器件损坏。按照无铅焊接概 念，S n A g C u 的熔点温度从1 8 3 。C 提高到近2 1
