无铅焊接在PCB板返修中的应用分析
目录
引言 1
一、无铅焊接技术及分析 2
（一）无铅焊接的特点 2
（二） 无铅焊接的材料 2
（三） 无铅焊接的方式 3
（四） 无铅焊接的应用领域 4
二、 无铅焊接在PCB板返修中的应用及分析 4
（一） 无铅焊接在PCB板返修中应用 4
（二） PCB板返修中无铅焊接所需要的材料 5
（三） 无铅焊接在PCB板返修中的焊接工艺 5
三、 无铅焊接应用的体会 10
（一） 原件的问题 10
（二） 助焊剂的活性 10
（三） 加工时的温度过高 10
（四） 焊锡的污染 10
（五） 焊接点的清洗 10
总结 11
参考文献 12
谢辞 13
引言
铅的应用已经有了很长的历史时间，因为铅的使用性价比很高，被应用与各个行业和领域，但是由于铅对环境的污染问题，世界各国都做出了许多法律规定，对一些有毒物质做出了使用限制。正是人们对生活环境的越加重视，无毒无害化的技术成为现阶段所有电子工业制造中的重要研究课题。无铅焊接就在这样的环境中诞生及发展，并被广泛的应用。对于无铅焊接在PCB板返修中的应用及不足，本论文进行了详细的描述及分析，并且对无铅焊接有了自己的体会。
一、无铅焊接技术及分析
（一）无铅焊接的特点
电子行业中要实现无铅化生产还面临着许多问题：无铅焊接焊料的无铅化生产；电子元器件及PCB板的无铅化生产；焊接设备的无铅化生产。无铅焊接发展到如今，全球已知的焊料就有一百多种，但被电子产业认可并广泛采用的是锡银铜三种金属组成的合金。当然，也 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: ￥351916072￥
有添加铟铋锌等其它金属成分组成的多金属合金。虽然现在市场上是多种合金焊料所共同存在的一种情况，由此也给电子制造业带来了不必要的一种成本负担，也是因为这样，不用的客户会有不同的焊料焊接要求，所以，不久的将来，电子行业必定会规范统一同一种合金焊料。
因为锡铅焊接对环境的污染，对人体所造成的危害，所以无铅焊接的发展是必然且必需的。无铅焊接对环境的低污染是当前电子行业所需要的。但并不是说，无铅焊接已经发展的很成熟。无铅焊接的工艺窗口相对于锡铅焊接的工艺窗口而言，变小了，以产品元器件的耐热性举例，在从前的锡铅焊接中其温度是240℃，但在无铅焊接中温度确是260℃，要求变高了。而且锡铅焊接的焊料熔点也较无铅焊接的焊料熔点提高了三十多度。这使得加工工艺难度增加，使工艺的设置、调整、控制都变得更加有难度。
无铅焊接的材料
铅，是一种灰白色的金属物质，在人们日常生活中随处可见，它的熔点比较高，是327.5℃，当我们使用铅的时候加热至500℃时，就会有大量的铅蒸汽逸散，并且在空气中凝聚成烟尘，烟尘成分为氧化亚铅，会对人体造成危害。所以无铅焊接自然而然的成为了当今的热门技术，被电子行业所追捧。众所周知，材料中铅的含量在≤0.1-0.2%之间时，被称做无铅焊料，无铅焊接就是采用这样的材料。就是用银和铜这两种材料代替原来锡铅焊料中的铅，一种基于Sn-Zn-Ag体系的焊接合金。该焊接合金以重量计包含：3.0%
无铅焊接的方式
无铅焊接发展至今，比较成熟的有三种焊接方式。手工锡焊技术、波峰焊技术以及浸焊和再流焊技术。
如图1-1所示，手工焊作为一种传统技术，在科技发展迅猛的现代，仍然是不可缺少的。成功的焊点源于四大因素：被焊器材的可焊性、焊料的正确选择、助焊剂的选择以及手焊工人的操作工艺。手工焊一般的工具有：烙铁、烙铁架吸水海绵、焊锡丝、剪钳。手工焊有三大操作要点，第一，加热被焊元器件的温度，直到焊料能够融化待焊金属。第二，加入助焊剂。第三，加入焊料，准确把握焊点的锡量和加工润湿程度。手工焊接工艺一般分为五个步骤，步骤一，准备施焊；步骤二，加热焊剂；步骤三，送入焊丝；步骤四，移开焊丝；步骤五，移开烙铁。
图1-1 手工焊接工艺
如图1-2所示，波峰焊技术是一种高效、经济、自动化、适用于大批量生产的技术。由电动泵或者电磁泵喷流成所需要的波峰，让插件原件的表面直接与已被高温融化好的焊丝接触焊接，其高温液态下的锡保持一个斜面，而被焊元器件的组装件则保持直线运动，与融化状态下的且呈波峰状态的焊料接触相熔。波峰焊大幅度提高了电子行业的生产效率，并且产品的质量得到了保证，具有统一的规格。
图1-2 波峰焊接工艺
如图1-3所示，浸焊技术虽已不先进但却经典，它从手工焊接的基础发展而来，比较而言，他更具有效率，适用于PCB电路的焊接。浸焊属于二次焊接的准备工作，它的作用是固定被加工元器件，波峰焊从旁修正焊点，但是浸焊的消耗十分大，所以已经不再先进。再流焊是用焊料预先踱在被加工器件上，十分适合微小物件的锡焊，再流焊的优点十分明显，它只需要在必要的地方使用焊料；避免了类似浸焊所造成的杂质污染；不会产生不美观的桥接，不需要阻焊工艺的处理；十分适合高精度高密度高质量的加工；平面加工时不需要进行通孔处理；只在需要的地方进行加热，对加工原件的影响十分小。
图1-3 印刷板的浸焊
无铅焊接的应用领域
无铅焊接的应用领域十分广泛，由于有铅焊接对人体的危害性，以及对环境的污染，逐步被抛弃的有铅焊接使得无铅焊接正成为人类的新宠。现在，在人们的日常生活中、军事领域、航空航天领域有铅焊接正被充分挖掘潜力，特别是高温焊接场合，处处可见无铅焊接的使用场景。虽然无铅焊接还是有很多的不足之处，但是在精密仪器的焊接中，尤其在PCB板的返修中，无铅焊接的应用正在被人们所熟悉和了解。
无铅焊接在PCB板返修中的应用及分析
无铅焊接在PCB板返修中应用
参考文献
[1] 瞿伟.GH600型号割草机装配过程卡.BLACK&DECKER.2004年第一版（内部资料）
引言 1
一、无铅焊接技术及分析 2
（一）无铅焊接的特点 2
（二） 无铅焊接的材料 2
（三） 无铅焊接的方式 3
（四） 无铅焊接的应用领域 4
二、 无铅焊接在PCB板返修中的应用及分析 4
（一） 无铅焊接在PCB板返修中应用 4
（二） PCB板返修中无铅焊接所需要的材料 5
（三） 无铅焊接在PCB板返修中的焊接工艺 5
三、 无铅焊接应用的体会 10
（一） 原件的问题 10
（二） 助焊剂的活性 10
（三） 加工时的温度过高 10
（四） 焊锡的污染 10
（五） 焊接点的清洗 10
总结 11
参考文献 12
谢辞 13
引言
铅的应用已经有了很长的历史时间，因为铅的使用性价比很高，被应用与各个行业和领域，但是由于铅对环境的污染问题，世界各国都做出了许多法律规定，对一些有毒物质做出了使用限制。正是人们对生活环境的越加重视，无毒无害化的技术成为现阶段所有电子工业制造中的重要研究课题。无铅焊接就在这样的环境中诞生及发展，并被广泛的应用。对于无铅焊接在PCB板返修中的应用及不足，本论文进行了详细的描述及分析，并且对无铅焊接有了自己的体会。
一、无铅焊接技术及分析
（一）无铅焊接的特点
电子行业中要实现无铅化生产还面临着许多问题：无铅焊接焊料的无铅化生产；电子元器件及PCB板的无铅化生产；焊接设备的无铅化生产。无铅焊接发展到如今，全球已知的焊料就有一百多种，但被电子产业认可并广泛采用的是锡银铜三种金属组成的合金。当然，也 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: ￥351916072￥
有添加铟铋锌等其它金属成分组成的多金属合金。虽然现在市场上是多种合金焊料所共同存在的一种情况，由此也给电子制造业带来了不必要的一种成本负担，也是因为这样，不用的客户会有不同的焊料焊接要求，所以，不久的将来，电子行业必定会规范统一同一种合金焊料。
因为锡铅焊接对环境的污染，对人体所造成的危害，所以无铅焊接的发展是必然且必需的。无铅焊接对环境的低污染是当前电子行业所需要的。但并不是说，无铅焊接已经发展的很成熟。无铅焊接的工艺窗口相对于锡铅焊接的工艺窗口而言，变小了，以产品元器件的耐热性举例，在从前的锡铅焊接中其温度是240℃，但在无铅焊接中温度确是260℃，要求变高了。而且锡铅焊接的焊料熔点也较无铅焊接的焊料熔点提高了三十多度。这使得加工工艺难度增加，使工艺的设置、调整、控制都变得更加有难度。
无铅焊接的材料
铅，是一种灰白色的金属物质，在人们日常生活中随处可见，它的熔点比较高，是327.5℃，当我们使用铅的时候加热至500℃时，就会有大量的铅蒸汽逸散，并且在空气中凝聚成烟尘，烟尘成分为氧化亚铅，会对人体造成危害。所以无铅焊接自然而然的成为了当今的热门技术，被电子行业所追捧。众所周知，材料中铅的含量在≤0.1-0.2%之间时，被称做无铅焊料，无铅焊接就是采用这样的材料。就是用银和铜这两种材料代替原来锡铅焊料中的铅，一种基于Sn-Zn-Ag体系的焊接合金。该焊接合金以重量计包含：3.0%
无铅焊接的方式
无铅焊接发展至今，比较成熟的有三种焊接方式。手工锡焊技术、波峰焊技术以及浸焊和再流焊技术。
如图1-1所示，手工焊作为一种传统技术，在科技发展迅猛的现代，仍然是不可缺少的。成功的焊点源于四大因素：被焊器材的可焊性、焊料的正确选择、助焊剂的选择以及手焊工人的操作工艺。手工焊一般的工具有：烙铁、烙铁架吸水海绵、焊锡丝、剪钳。手工焊有三大操作要点，第一，加热被焊元器件的温度，直到焊料能够融化待焊金属。第二，加入助焊剂。第三，加入焊料，准确把握焊点的锡量和加工润湿程度。手工焊接工艺一般分为五个步骤，步骤一，准备施焊；步骤二，加热焊剂；步骤三，送入焊丝；步骤四，移开焊丝；步骤五，移开烙铁。
图1-1 手工焊接工艺
如图1-2所示，波峰焊技术是一种高效、经济、自动化、适用于大批量生产的技术。由电动泵或者电磁泵喷流成所需要的波峰，让插件原件的表面直接与已被高温融化好的焊丝接触焊接，其高温液态下的锡保持一个斜面，而被焊元器件的组装件则保持直线运动，与融化状态下的且呈波峰状态的焊料接触相熔。波峰焊大幅度提高了电子行业的生产效率，并且产品的质量得到了保证，具有统一的规格。
图1-2 波峰焊接工艺
如图1-3所示，浸焊技术虽已不先进但却经典，它从手工焊接的基础发展而来，比较而言，他更具有效率，适用于PCB电路的焊接。浸焊属于二次焊接的准备工作，它的作用是固定被加工元器件，波峰焊从旁修正焊点，但是浸焊的消耗十分大，所以已经不再先进。再流焊是用焊料预先踱在被加工器件上，十分适合微小物件的锡焊，再流焊的优点十分明显，它只需要在必要的地方使用焊料；避免了类似浸焊所造成的杂质污染；不会产生不美观的桥接，不需要阻焊工艺的处理；十分适合高精度高密度高质量的加工；平面加工时不需要进行通孔处理；只在需要的地方进行加热，对加工原件的影响十分小。
图1-3 印刷板的浸焊
无铅焊接的应用领域
无铅焊接的应用领域十分广泛，由于有铅焊接对人体的危害性，以及对环境的污染，逐步被抛弃的有铅焊接使得无铅焊接正成为人类的新宠。现在，在人们的日常生活中、军事领域、航空航天领域有铅焊接正被充分挖掘潜力，特别是高温焊接场合，处处可见无铅焊接的使用场景。虽然无铅焊接还是有很多的不足之处，但是在精密仪器的焊接中，尤其在PCB板的返修中，无铅焊接的应用正在被人们所熟悉和了解。
无铅焊接在PCB板返修中的应用及分析
无铅焊接在PCB板返修中应用
参考文献
[1] 瞿伟.GH600型号割草机装配过程卡.BLACK&DECKER.2004年第一版（内部资料）
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