无铅技术培训教材

1制作：工程部2一．目的：1.1对无铅制程生产的进料检验、存储、使用进行规范管理，保证无铅产品正常生产，防止无铅产品误用有铅产品的物料。1.2确保有铅产品向无铅产品顺利切换。二．范围：适应厂内全制程中所有无铅物料的生产管理。二．内容：3.1进料检验3.1.1为防止全面导入无铅产品之前，混淆有铅和无铅物料，IQC规划专用于无铅物料进料检验的区域，或在检验无铅物料前将工作台上所有的其它物料清理好另外放置。3.1.2检验化银PCB板前需戴无硫手套或戴无硫指套。3.1.3注意区分有铅物料和无铅物料，华擎所有进工厂的无铅物料料号的第3位为英文字母“G”，其标示为：**G***********；另外在外包装贴有如下绿色标贴,位置在外箱侧面或华擎季度标签旁，内包装不贴。GREEN长度：40mm宽度：20mm字体颜色：黑色加粗底色：绿色3特别注意：3月份首批S/R材料，部分的无铅料还无料号,这些无铅物料与有铅物料的区分是无铅物料不标示料号,待无铅物料的料号申请下来后,再自行补上。3.1.4PCB的进料检验：a:检验化银PCB时，需在检验台上先垫上无硫纸或无硫材料；PCB开封检验完毕后，需在5小时内恢复真空包装。b:OSP板检验完毕后，需要3小时内恢复真空包装。3.2资材对无铅物料的控制管理3.2.1为防止全面导入无铅产品之前，混淆有铅和无铅物料，仓库必须规划无铅物料存放区，将无铅物料存放于无铅物料存放区。3.2.2参照3.1.3注意区分有铅物料和无铅物料。3.3.3仓库发无铅物料时，须向领料员说明是无铅物料，不得同有铅物料混放、混用。3.3.4仓库收到生产退料回仓的无铅物料时，要确认是否有无铅物料的料号，确认为无铅物料后即刻放置到无铅物料区。3.3.5未全面导入无铅产品生产前，生管发无铅产品的工单时，要在工作令上备注栏内注明“无铅产品”字样表示是无铅产品工单。3.3.6入库的无铅成品，仓库规划专门区域放置，并做好“无铅成品”标示。43.4SMT制程管理3.4.1SMT物料管理a.所有的无铅材料仓库在送料上线时必需与有铅物料分开放置，单独用物料车送入SMT，所有进入SMT的无铅物料,SMT生产车间应规划出专用摆放区摆放。b.SMT线体在生产无铅产品时，SMT操作员应确认其所使用的物料是无铅物料，查看物料料号的第3位字母是否是“G”字母，（“G”表示为无铅材料，料号标示为**G***********）并严禁用有铅产品物料盘装无铅物料。c.SMT无铅产品的不良品需单独装框，并记录产品的工单号与产品流水号，统一送指定助修人员修理，在修理时所使用的焊锡丝必需为无铅焊锡丝。恒温烙铁及清洗烙铁嘴海棉需独立使用，无铅产品与有铅产品不可互用。3.4.2SMT锡膏管理a.SMT锡膏的使用请参照《SMT锡膏/红胶使用规范》文件。b.SMT锡膏机操作员在生产无铅产品时，应确认所使用的锡膏是否符合产品要求。确认其型号规格及成份含量（一般含量Sn锡/AG银/Cu铜）的要求，且需检查锡膏瓶上有无铅材料标示。c.SMT锡膏机操作员在使用无铅锡膏时，应使用专用的锡膏铲刀，严禁用有铅锡膏的空瓶装无铅锡膏。d.更换无铅生产时，印刷机擦纸需使用新的擦纸，严禁使用擦试过有铅锡膏产品的二次使用的擦纸。操作员擦试铲刀用的布需使用新的，严禁有铅、无铅擦试布混用。e.锡膏印刷不良板处理，使用酒精清洗干凈，用干凈的布擦干，放在框内自然凉干两小时，交IPQC确认后投入生产。3.4.3无铅产品回流炉温度曲线标准，参照《华擎无铅产品回流炉炉温曲线指引》。3.4.4无铅SMT成品单独装框，统一区域存放，并在标识卡注明为“无铅”产品，转下一制程生产时需区分清楚。53.5DIP制程管理3.5.1DIP物料管理a.所有的无铅材料在送料上线时，必需与有铅物料分开放置，单独用物料车送入DIP。所有进入DIP的无铅材料，DIP生产车间应规划出专用摆放区摆放。b.DIP线体在生产无铅产品时，备料员应确认其所使用的物料是无铅材料，查看物料料号的第3位字母是否有“G”字母，（“G”表示为无铅材料，料号标示为**G***********）。c.DIP补焊需使用无铅焊锡线进行补焊。（更换无铅产品生产时，需将恒温烙铁嘴换成未使用过的新烙铁嘴及更换新的海棉）。d.测试不良品需在不良品标识卡上注明为“无铅产品“，然后转维修，维修需全部使用无铅材料及辅料（包括1修、2修、3修、BGA植球及回焊工位）；无铅材料包括：客户提供的无铅材料及自购的锡线、锡球、锡膏辅料）。e.DIP送验无铅产品到QA检验时，需在报验单上注明“无铅产品”。3.5.2波峰炉的管理a.生产无铅产品波峰炉的无铅锡条应单独存放，并加以标示。b.波峰炉产生的锡渣需单独处理，严禁与有铅锡渣混合存放在一起。c.波峰炉操作员在生产无铅产品时，应使用专门的工具，严禁与有铅产品的波峰炉的工具合用。d.生产过程中添加锡条时，需确认为无铅锡条，方可加进锡槽使用，并做好记录。e.无铅产品波峰炉温度曲线标准，参照《华擎无铅产品波峰炉炉温曲线指引》。3.6QA檢驗成品送驗需注明為“無鉛產品”.61、铅是一种金属元素，符号PB（plum-bum）银灰色，质软而重，熔点低，延性弱，展性强，容易氧化，主要用来制造合金、蓄电池、电榄的外皮等。2、铅可用于制作：①铅笔心：用石墨或加颜料的黏土做成；②铅印：用铅字排版印刷，大量印刷时排版后制造成型，再浇制铅③铅字：用铅、锑、锡合金铸成的印刷或打字用的活字；④铅板：把铅合金熔化后灌入纸型压成的印刷版。铅被运用于传统的焊料中，而焊料就是一种高效的能将电子产品粘合在一起的“胶水”，目前普遍用的焊料是SN63PB37。除此之外，含铅焊料还运用于印刷电路板表面的焊锡表层，组件管脚的焊锡表层和集成电路内部连接硅芯片和组件衬底的材料等。目前尽管电子产品的用量不到全世界全部用量铅量的1％，但是含铅的电子信息产品如果最终被焚烧或埋入地下，将严重的污染水资源，对人类健康造成危害。业界正在努力确定无铅替代品和无铅焊料，以提供相同的甚至更好的机械，电器和热特性。7欧盟在二月份（2003年2月13日）颁布了ROHS（RestrictionoftheUseofCertainHazardousSubstancesinElectricalandElectronicEquipment）法令，明确禁止在电子电器产品中使用某些有害物质的法规，其中一条就是禁止使用铅。加强电子信息产品污染防治，保护环境已成为新世纪各个国家不可回避的问题。8从2500年前的铅币，到工业革命以后的在各行业中的应用，铅在工业发展的进程中起到了重要的作用，但是近年来随着人们环境的增强和对于自身健康的关注，铅污染越来越受到人们的重视。铅在自然界中分布很广，水、土壤和各种食品中均含有微量的铅；铅是三种放射性元素铀钍锕变的最终产物，在地壳中的含量很高，铅又是一种金属元素，一被开采出来，就不会被降解，所以铅污染会较永久地存在于环境中，人类所使用的铅有1/4可被回收利用，其余3/4以不同形式污染我们的环境（包括土壤水源和空气），目前大气层中的铅与原始时代相比，被污染的体积增加了一百倍，急速接近人体的容许浓度；今后随着铅的进一步开采和利用，如不进行预防，人体内铅含量还会不断增加，将极大地威胁人类的健康。人类活动促使铅进入大气，在气中铅分布的物点是离地面越近，浓度越高，一项调查结果显示：某城市的大气含量为0.8g/m，而离地面一米内则达到13g/m，婴儿主要生活在此区域内，并且婴儿吸收的能力是成年人的5-10倍，所以儿童是铅吸收的主要受害群体。铅对成年人的危害相对较小，但过量的铅会成年人出现贫血压计抵抗力下降等症状，血压计铅浓度过高的人患高缺钙的可能性也比正常人高出7倍。现阶段世界范围内铅污染的情况不容乐观，2003年初美国环境保护局（EPA）向议会报告，美国国内已有300-400万儿童因体内含铅量过高而智能指数低下，日本每年铅的使用总量约40万吨，而输出量只有2万吨左右，铅几乎全部蓄积在国内，其中26万吨可以再生使用，而剩余的铅却只能排放到周围环境中，我国的铅污染情况也不容忽视，最近一项调查表明：上海市6-9岁儿童有31％左右过量铅污染，江苏有23％左右，浙江有21％左右。第六页是一项调查所显示铅中毒对儿童的发育影响。9现阶段进行无铅化焊料的研究主要集中在以Sg为基础，添加另一种元素或者加入第三元素，主要加入元素有Bi、In、Zn、Ag和Cu,具体优缺点如下：在技术方面要彻底实行无铅化是有很大难度的，首先对高中低温焊料的特点以性能的要求很难与SB-PB焊料相比，在性能方面主要需要满足以下几点：a、性弱、对环境影响要小。b、SN-PB体系焊锡的熔点（183℃）接近，不应超过200℃；c、成本要低，导电性好；d、机械强度和耐热疲劳性要与SN-PB体系焊锡大体上相同；e、焊料的保存稳定性要好。f、能利用设备和现行工艺条件进行安装；g、能确保有良好的润湿性、较小的表面张力和安装后的机械可靠性；h、焊接后对各种焊拉点检修容易和应有良好的电的可靠性。10为了应对欧盟的WEEK/ROHS指令案，我国信息产业部于2003年3月拟定《电子信息产品生产污染防治管理方法》。该内容和欧盟的WEEK/ROHS指令案比较一致，其明确规定：“电子信息产品制造企业，自2003年7月1日起实行有毒有害物质的减量化生产；2006年1月1日起，投入市场的电子信息产品不能含有铅、汞、镉、六价铬、聚合溴化联苯（PBB）或者聚合溴化联苯乙醚（PBDE）等物质。11欧盟将立法通过禁止在2006年1月1日以后销售的电子产品使用和包含铅，另外，很多日本OEM厂家在他们的小部分量产产品中已经无铅化或至少已经包含无铅工艺，因此电子无器件制造商必须研究组件焊端镀层的无铅化，以替代目前元器件焊端的锡铅镀层，已经有一些供货商开始提供真正的无铅焊接端镀层组件；目前正在被研究或使用的焊端镀层和大多数工厂准备使用的SN-AG-CU焊料形成的焊点有良好的可靠性，但是若SN-AG-CU焊料和组件焊端镀层不兼容会导致焊点变脆、强度降低、缺乏热疲劳抵抗力，特别在产品生命周期的后期，对焊点的可靠性影响尤为明显。A、铅与无铅的对比：外观上无铅焊点比锡铅焊点表面粗糙一些；锡铅焊点有一个平滑的外轮廓线，而无铅焊点的外轮廓线却满是凹痕，有时甚至是深深的沟槽，从外观上看到焊点粗糙不平。无铅焊点表面粗糙只是外观不美观，并对传统的焊点目视检查标准造成一定的影响。12二、无铅生产对设备的要求：1、REFLOW（回流焊）A、设定温度与实际温度要接近。B、至少要有4个温区、至少有300℃。C、板面受热均匀。2、REFLOWCHECKER（测温仪）A、要有6个测温信道。B、每0.1秒取样一次。C、测温线直径0.1MM或直径0.2MM。D、测温线的头应该是球状。3、印刷机要求，可调间距、可自动调刮刀压力、尽量使用胶刮刀、有自动擦纸功能。三、温点的选择1、温区域：A、基板为两个拼板：长边平行于轨道以基准轨道一侧为测温区域；B、基板为两个拼板：长边垂直于轨道，以整片板为测温区域；C、单片板：以整片板为测温区域。2、点：A、产品表面（COMPOMENTSURFACE）a.解电容H=8.2MMb.D-RAMc.FSOPdS-SOPe.G/Af.CPUg.BGAh.LEADG/A(引脚)5、钢网开口尺寸A、QFP引脚钢网开孔外长迁0.2MM宽度（两边）B、CHIP“凹”形C、晶体管内切0.1MM。13一：序言近年来，环境保护界提倡减少使用污染环境的物质，而改用其他的代替品。对电子工业作出巨大贡献的焊剂所含的主要成分铅的毒性受到关注。电子工业中大量使用的Sn/Pb合金焊料是造成污染的重要来源之一。14无铅使用面临的课题1：元件和PCB的耐热性。2：设备的投资。3：辅助材料费用高。15无铅制程的评估要点1：焊锡1）首先考虑信赖高的焊锡和焊接点，同时也建议评估已存在的无铅合金，并以合金Sn锡、Ag银、Cu铜考虑为主。2）选择高效能，高焊锡性的锡膏和一般的焊锡炉。2：电子元件1）采用耐高温的电子元件。2）电子元件的表面金属与