无铅培训课程

无铅锡膏培训课程主讲人服务部目录☆发展无铅锡膏的背景☆有关无铅锡膏的立法☆无铅锡膏发展的现状☆推行过程中的问题☆无铅锡膏的相关资料☆无铅制程中常见的工艺问题及其解决办法铅的使用人们使用铅的历史悠久.铅容易提炼,价格便宜,应用范围宽广.酸性电池—81.81%涂料0.06%,颜料和化学药品-4.78%弹药-4.69%电缆皮-1.40%黄铜和青铜工艺制品-0.72%焊料(除电子焊料外)-0.70%电子焊料-0.49%焊料70%零件焊端5%焊盘镀层25%什么地方含铅？(电子业)铅的循环酸性电池96.5%被循环(67.8%-报纸,63.5%-Alcan,37.9%-玻璃瓶)60-80%的典型酸性电池都被再利用.电子设备美国个别州有再利用,但没有经济地再使用铅和焊料大约13年前,环保者和立法者才提议WEEE限用铅2000年8月交通业禁用铅发展无铅锡膏的背景废弃电路板埋入地下，被雨水和与其他废物反应所侵蚀。带有金属的滤液可能转移到本地的地下水，并污染它。人在饮用含有铅的水后，体内血液中的铅的含量升高。铅对脑、中枢神经系统、肾脏、肝脏和血的产生都有损坏。为什么禁用电子业的铅?有关无铅锡膏的立法美国征税条例1993年WEEE规定2004—WastefromElectronics&ElectricalEquipment日本东芝-2000年.索尼,富士通,日立-2001年.NEC-2003年日本政府将此列为国际贸易的条款TCLP(有害物品特殊处理程序)ToxicityCharacteristicLeachingProcedure有关无铅锡膏的立法欧洲欧洲政府机构的第2号草案规定2004年1月1日执行,但欧洲真正实现全面无铅的日程在2006年美国早在1991年,里德法律S3.91提议:限制使用含铅焊接材料,禁止使用含铅量高的原料,并限定铅的含量0.1%.1993年此提议出台试行后美国制造工业反应激烈并百般阻挠,导致这项提议搁浅.目前美国的无铅化制程的实施要到2008年.日本1998年5月,日本政府宣布环保再生的相关法律.同时日本主要电子设备厂商自发组织并宣告在2001-2002年减少使用含铅材料.无铅锡膏发展现状日本日本电机工业会日前决定从２００１年４月起，家用电器、重型电机和电子计算机等新产品的生产都必须使用无铅焊锡。日本各大电机公司已经相继成功开发多种无铅焊锡材料，并已应用到产品上。如SONY,FUJITSU等大型电子公司已基本实现无铅化。焊接性方面，现在仍然没有能够代替锡铅合金的合金。Cu的Sn/Ag锡膏在机械强度和延展性方面优于其他合金,比较有希望代替锡铅合金。无铅锡膏发展现状Sn-Ag-Cu(Eutectic217°C).(如:Sn95.5Ag4.0Cu0.5)其它的合金是:Sn99.3/0.7Cu(Eutectic227°C)Sn96.5/3.5Ag(Eutectic221°C)Sn-Ag-Bi(@200°C-210°C)如:Sn93.5-Ag3.5-Bi3.0(@206°C-213°C)Sn–锡Cu–铜Sb–锑Ag–银Bi-铋Zn–锌下面是有可能代替Sn/Pb的是:各金属基本储量的估计元素全球需量(万吨)全球储量(万吨)剩余储量(万吨)银13,50015,0001,500铋400080004000铜8,000,00010,200,0002,200,000铟100200100锑78,200122,30044,100锡220,000300,00080,000常用金属参考金属价格($/lb)合金价格($/lb)Sb(锑）Bi(铋）Cd(镉）Cu(铜）In(铟）Pb(铅）P(磷）Ag(银）Sn(锡）Zn(锌）1.752.4631.157.750.342379.112.610.55Sn91/Zn9Sn42/Bi58Sn68/Cd32Sn58/In42Sn63/Pb37Sn62/Pb36/Ag2Sn96.5/Ag3.5Sn65/Ag25/Sb10Sn95/Pb5In75/Sn252.432.522.7325.761.773.325.2921.882.5743.96最新的无铅基准由于铅在各种金属中的存在，对与无铅来讲是相对而言的，且在无铅焊料的采矿以及制做过程中，都可能有铅的存在和加入。根据IPC最新的规定铅含量在1000Dppm以下的焊料就符合无铅焊料的概念。科利泰无铅基准是铅含量小于500Dppm，现在可以作到100Dppm，但是成本会有较大幅度的上升。推行过程中的问题△价格△可靠性△元件对高温的反映△什么是无铅锡膏？△供应链△相关标准△返修△元件焊接端与材料、元件和设备不相容设备、工艺限制有限的工艺窗口波峰焊工序要优化清洗工序限制推行过程中需要解决的问题科利泰专利无铅锡膏美国专利号5，435，857专利日期7-25-1995提供替换当前Sn/Pb的锡膏温度范围在170。C--200。C之间固态--188。C，液态--197。C关键成份Sn/In/Ag/Sb或Bi过去10年来的发展合金专利所属固相温度液相温度Sn77.2/In20/Ag2.8铟公司175。C187。CSn95.5/Ag3.8/Cu0.7爱荷华州立大学217。CE217。CESn86/In10.5/Ag2.0/Bi1.5科利泰179。C188。CSn96.2/Ag2.5/Sb0.5/Cu0.8Aim(castin)219。CE219。CESn99.3/Cu0.7锡研究机构227。C227。CSn80/In10/Bi9.5/Ag0.5福特马达公司179。C200。C无铅锡膏中的参数要求熔点：接近现行的Sn63/Pb37的熔点183。C，或力求保持在200。C以下的范围；特性：焊接效果与常用锡膏一样或常用锡膏更好；其他：用DIP、SMT和维修方面都一样，并且要免洗无铅合金的物理特性VsSn63/Pb37Sn42/Bi58熔点硬度热膨胀系数拉力强度电阻率(uohm-cm)QualitekNo-leadSn96.5/Ag3.5Sn63/Pb37138C188-197C221C183C22HB13HB14.8HB14HB13.824.5PureSn=23.524.75400psi7450psi8245psi7500psi34.516.312.3114.5回焊外观图Sn95.5/Ag4/Cu0.5锡银铜的回焊考量TemperaturesHeaterSet-point280-32521730-60secondsliquidusTin/LeadProfile235-280260DangerZone25022018340°CTin/Silver/Copper10°CTemperaturesHeaterSet-point典型的无铅锡膏合金熔点强度可润性温度疲劳特点Sn/AgSn-3.5AgSn-3.5Ag-0.7CuSn-3.5Ag-4.8Bi216-221共晶优良中等优良Sn/BiSn-58BiSn-7.5Bi-2Ag-0.5CuSn-2Ag-22Bi139-200中等中等优良Sn/CuSn-0.7Cu227中等中等？Sn/ZnSn-9ZnSn-8Zn-3Bi190-199Eutectic优良差优良（大阪大学菅沼教授）10020015050熔点温度138。C90sec(soaktime)150secTime:INSecondAlloySn42/Bi58No-CleanTemp:IN。CReflowProfilesMax175。CMin160。CReflowProfilesAlloySn63/Pb37No-Clean60sec(soaktime)120sec50100150200250熔点温度183。CMax220。CMin205。CTime:INSecondTemp:IN。CReflowProfilesAlloySn96.5/Ag3.5No-CleanTemp:IN。CTime:INSecond5010015020025060sec(soaktime)120sec熔点温度221。CMax249。CMin235。C零件焊端镍/钯镍/金银/铂银/钯铂/钯/银银金镍/金/铜锡锡/铅PCB覆层锡镍上镀锡镍上镀金钯镍上镀钯银OSP(防氧化覆层)锡铅Sn42/Bi58QualitekLF88Sn96.5/Ag3.5Sn99.3/Cu0.7Sn95.5/Ag4/Cu0.5Sn63/Pb37熔点138。C188-197。C221。C227。C217—219。C183。C硬度热膨胀系数电阻率(Uohm-cm)密度电导率%IACS拉力强度22HB13HB14.8HV9HB15HB14HB13.824.530.2PureSn=23.5PrueSn=23.524.734.516.312.31----1314.55400psi7450psi8450psi4300psi6800psi7500psi8.727.377.377.37.398.344.5%IACS14%IACS14%IACS16IACS16.6%IACS11.9IACS各合金的一般性能推行过程中遇到的问题△价格△可靠性△元件对高温的反映△无铅锡膏的种类？△供应链△相关标准△返修△元件焊接端CandidateElementsMetalCost($/lb)Sb(锑）Bi(铋）Cd(镉）Cu(铜）In(铟）Pb(铅）P(磷）Ag(银）Sn(锡）Zn(锌）1.752.4631.157.750.342379.112.610.55