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桂林电子科技大学职业技术学院焊锡膏焊锡膏主要内容有铅及无铅焊料焊料合金成分及作用电子组装焊料简介电子组装焊料是一种易熔的、通过自身吸热熔化将两种或多种不熔母材实现电气和机械连接的焊接材料。电子线路的焊接温度通常在170℃～300℃之间，采用的软钎焊焊料主要是锡基合金，过去最常用锡铅合金，现在随着电子产品的无铅化，大量无铅锡基焊料逐渐取代了含铅焊料。用于电子组装的软钎焊焊料主要成分包括锡、铅、银、铋、铟等元素。焊料合金成分及作用锡—元素符号Sn，地壳中含量0.004%，主要以锡石形式存在。锡柔软，易弯曲，熔点231.9℃，延展性好；在空气中锡表面生成二氧化锡保护膜且稳定，加热氧化反应会加快。但纯锡会生长出一种须状物晶须，可能导致电子电路的短路。锡的化学性质1）在大气中耐腐蚀性好，不受水、氧气、二氧化碳的作用，不失去金属光泽。2）能抗有机酸腐蚀，对中性物质具有较高抗腐蚀性。3）锡是一种既能与强酸又能与强碱反应的两性金属。铅的物理性质铅，元素符号Pb，地壳中质量含量0.0016%，很少以游离状态存在于自然界，主要以方铅矿(PbS)、白铅矿(PbCO3)、硫酸铅矿(PbSO4）等形式存在。熔点327.502℃、质地柔软，抗张强度小，延性弱，展性强，有润滑性。外力（压或轧）作用能碾成薄片而不破裂的性质—展性材料在受拉而产生断裂之前的塑性变形能力—延性铅的化学性质稳定，不与空气、氧和含有氯成份的水、苯酚、碳酸钠、食盐、丙酮、氢氟酸等起反应，有良好的抗腐蚀能力。在潮湿的含有二氧化碳的空气中，表面形成碱式碳酸铅薄膜，能阻止铅被进一步氧化。在加热时能与氧、硫、卤素化合，生成相应的化合物。铅的化学性质铅污染研究表明，铅通过环境污染循环可以进入人体，铅及其化合物对人体有毒，摄取后主要贮存在骨骼内，部分取代磷酸钙中的钙，易累积不易排出，对人体有害。铅在金属间扩散性不好，纯金属铅不宜用于电子组装。铅的污染PbPb2＋电子污染案例广东贵屿镇，村庄前后遍大堆废旧电子产品，人们忙着用简易坩锅融解电路板上的焊锡，通过燃烧和酸溶的方法获取电缆和电路板上的金属，把显像管敲碎取出金属部件。而“处理”后的废料被随意丢弃。电子污染案例当地环境被电子垃圾迅速污染，有毒物质渗入地下污染水源和空气，在处理电路板工场附近检验的结果是：水中污染物浓度超过饮用水标准数千倍；土壤中的铅、钡等有毒重金属含量也超标数百倍，当地树木很多都已枯死。居民中大面积流行肺炎，有些新生婴儿皮肤漆黑并很快夭折。今天，贵屿的人们要从30公里外的地方运回饮用水…绿色电子与绿色和平组织绿色和平(Greenpeace)-绿色和平组织简称，属国际性非政府组织，以环保工作为主，总部设在荷兰阿姆斯特丹。使命“保护地球、环境及其各种生物的安全及持续性发展，并以行动作出积极的改变”2003年2月，绿色和平开始与相关电子产品企业联系，要求摈除一系列有毒物质，主要包括：苹果、戴尔、富士、西门子、惠普、IBM、摩托罗拉、诺基亚、松下、飞利浦、三星、索尼、索尼-爱立信和东芝公司等；2005年，绿色和平通过抗议、会谈成功迫使索尼-爱立信、三星、宏基、LG和摩托罗拉、诺基亚等公司向其做出绿色承诺。2006年7月1日起，除部分豁免产品外，成员国必须以法律形式强制执行禁止使用6类有毒有害物质：2004.1.27颁布RoHS-RestrictionoftheuseofcertainHazardousSubstancesinelectricalandelectronicequipment关于在电子电气设备中限制使用某些有害物质的指令WEEE-WastefromElectricalandElectronicEquipment)《关于报废电子电气设备指令》EUP指令（能源产品生态设计框架指令）REACH制度《关于化学品注册、评估、授权与限制制度》欧盟相关禁令考虑中国现状，欧盟允许中国在一段时间内逐渐实施禁令，但随着中国的入世，无铅化提前到来。据权威人士评估，这两项指令至少将影响到中国317－560亿美元的电子产品出口，占出口欧盟电子产品总值的七成。受此影响，国内电子产品生产企业的整体成本将至少提高10%左右，出口价格上涨15%左右。欧盟禁令对中国的影响有毒物质最高限量（wt％）重金属Lead铅0.1%（1000ppm）Mercury汞0.1%（1000ppm）Cadmium镉0.01%（100ppm）Chromium（VI）六价铬0.1%（1000ppm）有机物Polybrominatedbiphenyls（PBB）多溴联苯0.1%（1000ppm）Polybrominateddiphenylethers（PBDE’s）多溴二苯醚0.1%（1000ppm）六类要求全面禁止的有毒有害物质有铅焊料不论是纯锡或是纯铅都不宜用于电子组装，实际生产中，多采用铅－锡合金作为钎料，含铅焊料再进行细分，又可分常用Sn-Pb共晶焊料、富铅共晶焊料、含Bi、In合金元素的低温焊料和含Ag、Sb的高强度焊料等。从锡铅合金相图进行观察，当锡铅合金中铅含量达到某一值时，铅含量的增加或锡含量的增加均会增大焊料合金熔点，其中富铅的锡铅焊料熔化温度很高。铅锡合金相图焊料中铅的作用【降低熔点，有利于焊接】【改善机械特性-抗拉抗剪强度增加】【降低表面张力，改善焊料的润湿性】【提高焊料抗氧化能力】【避免锡晶须的产生】由于Sn63Pb37共晶合金，流动性好，熔点比组成合金中的任一种都低，故在电子组装中获得广泛得应用，但随着无铅化进程，已逐渐退出历史舞台。关于无铅焊料尚无统一的规定标准。欧盟EUELVD协会标准是：Pb质量含量0.1%；美国JEDEC协会标准是：Pb质量含量＜0.2%；国际标准组织(ISO)：电子装联用焊料合金中铅质量含量应低于0.1%。目前国际公认无铅焊料定义为：主要用于电子组装，以Sn为基体添加其它金属元素，且Pb含量在0.1～0.2wt%（重量百分比）以下的软钎料合金。无铅焊料定义无铅焊料无铅焊料合金成分包括两元系、三元系以及多元系。其他金属包括Ag、Zn、Sb、Cu、Bi、In等。通过添加非铅金属可改善合金性能获得理想的机械、电气和热性能。广泛应用的无铅焊料主要分五大系列:锡银、锡铜、锡铋、锡铟和锡锌。其中，最常用的焊料是以Sn-Ag、Sn-Zn和Sn-Bi为基体的三元或多元合金。铅锡焊料目前存在的无铅焊料在焊接性能、焊接温度、润湿性、工艺性和经济性方面仍不及SnPb共晶焊料，尤其是63Sn37Pb焊料。锡基焊料其他材料中，Sn和Pb最符合“相似相融”的原则，之间互溶性好。且性质互补：熔点、活性和稳定性等。任何元素都无法完全取代Pb成为类似于Sn-Pb共晶合金焊料。元素周期表无铅焊料的性能特点【无铅焊料表面张力大-润湿性差、可焊性差】【无铅焊料熔点高—约高30-40摄氏度】【无铅焊点外观颜色暗、SnPb焊点较亮】【无铅焊料助焊剂兼容性优于锡铅焊料】【除塑性和韧性外，力学性能指标均优于锡铅焊料】【导电导热性能优于锡铅焊料】【无铅焊料抗氧化性差】无铅与有铅焊点外观焊料合金的选择原则合金熔化范围：使用温度合金的力学性能：使用条件冶金相容性：金属间化合物的形成金属间化合物的形成速率使用相容性：金属的迁移特定基板上的润湿性能环境因素引起的稳定性焊料合金存在状态焊料合金产品形态有膏状、条状、丝状、箔状等，丝状主要指焊锡丝，多用于手工焊接和维修，有实、空芯之分。空芯锡丝内芯填充固态助焊剂，实芯锡丝则需外加助焊剂焊接。焊料内空芯直径有0.5、0.8和1.0mm，也有多芯焊锡丝(最多5芯)。焊膏简介焊膏（焊锡膏）是一种膏状焊接材料，是适应表面贴装元件的组装而开发出来的，广泛用于表面组装再流焊中。焊膏是由合金焊料粉、焊剂载体等均匀混合而成、具有一定粘性和良好触变性的均质混合物，贮存时具有一定稳定性。特性：【可焊性、电性能好、抗蚀性好】【常温粘合性、凝固时间短】【触变性-流动性随压力变化】【储存稳定性】【脱板性和连续印刷性】【易清洗性，清洗后不留残渣】焊锡膏特性焊膏作用作用：将贴装后元器件保持在焊盘上不移位，经再流焊接后，将元器件与PCB焊接在一起。起到粘固元件、促进焊料润湿、保护表面防再次氧化及形成牢固冶金结合等作用。焊膏及其成分焊膏组分焊膏组成:合金焊粉+焊剂组分重量比:合金焊粉（85％－90％）焊剂（15％－10％）体积比:合金焊粉60％;焊剂40％焊料合金粉的制造焊料合金粉是由焊料合金熔化后，采用高压惰性气体喷雾或离心法喷雾等雾化制成，然后过筛就可得到不同粒度的焊粉。焊粉粒度和形态等对锡膏质量有重要影响，取决于雾化工艺及设备。按焊料熔点：高温250℃(10Sn/90Pb-300)；中温179-183℃（63Sn/37Pb-183);低温150℃(42Sn/58Bi-140)按焊剂活性：RA活性—消费类电子产品；RMA中等活性—SMT产品；R无活性按焊膏粘度：700Pa.s－1200Pa.s模板印刷400Pa.s－600Pa.s丝网印刷350Pa.s－450Pa.s分配器按清洗方式：有机溶剂、水清洗、半水清洗（有机溶剂和表面活性剂的结合体）、免清洗（NC）。焊膏分类和标示焊膏使用和储存注意事项【存取登记规范】【先进先出、用前提前复温】【开封前搅拌、尽量当天一次用完，过期不用】【停置一段时间再次搅拌或封盖续存】【印刷焊膏量逐次增加】【印刷后24小时内完成贴装，否则清洗重刷】【焊膏印刷温湿度严格控制】焊膏使用和储存注意事项