无铅焊接工艺技术.doc

毕业设计报告(论文)
报告(论文)题目:无铅焊接工艺技术
作者所在系部: 电子工程系
作者所在专业: 电子工艺与管理
作者所在班级: 1025204
作 者 姓 名 : 董朋飞
作 者 学 号 : 20103025204
指导教师姓名: 梁万雷
完 成 时 间 : 2013年5月28日
北华航天工业学院教务处制
北华航天工业学院电子工程系
毕业设计(论文)任务书
姓 名:
董朋飞
专 业:
电子工艺与管理
班 级:
10252
学号:
20103025204
指导教师:
梁万雷
职 称:
实验师
完成时间:
2013.05.28
毕业设计(论文)题目:
无铅焊接工艺技术
设计目标:
通过对无铅焊料及焊接工艺技术的分析,总结无铅焊接技术的工艺特点,提出无铅焊接工艺相应的解决办法。
技术要求:
1、无铅焊料。
2、无铅焊接工艺流程。
3、无铅焊接工艺技术与设备。
4、无铅焊接常见缺陷。
5、对典型焊接缺陷能进行正确分析,并提出合理解决措施。
所需仪器设备:
SMT生产线、 计算机、扫描仪。
成果验收形式:
论文
参考文献:
实用表面组装技术,SMT相关论文等。
时间
安排
1
5周---6周
资料查阅
3
9周---13周
撰写论文
2
7周---8周
方案设计
4
14周---16周
成果验收
指导教师: 教研室主任: 系主任:
指 导 教 师 情 况
姓 名
梁万雷
技术职称
实验师
工作单位
北华航天工业学院
指 导 教 师 评 语
指导教师评定成绩:
指导教师签字:
年 月 日
答 辩 委 员 会 评 语
最终评定成绩:
答辩委员会主任签字: 单位(公章)
年 月 日
摘 要
此论文写了无铅焊接工艺技术的产生定义和内容,以及特点;写了无铅焊料,以及无铅焊料的种类,包括Sn-Ag系、Sn-Zn系、Sn-Bi系、Sn-Cu系等等;写了无铅焊接工艺技术的工艺流程,即其工艺的五个步骤,并写了在此基础上产生的新的工艺与设备的应用;写了无铅焊接的常见缺陷“黑盘”现象、表面裂纹(龟裂)、焊点剥离、晶须、离子迁移、元素污染等等,重点研究了“黑盘”现象、表面裂纹(龟裂)、焊点剥离的产生现象,产生机理以及解决措施。
关键词 无铅焊接工艺技术 工艺流程 设备 无铅焊料 无铅焊接常见缺陷
目 录
第1章 绪论 4
1.1 无铅焊接工艺技术的产生 4
1.2 无铅焊接工艺技术的定义 5
第2章 无铅焊料 6
2.1无铅焊料的提出与发展阶段 6
2.2 无铅焊料的要求 7
2.3 无铅焊料的种类 7
2.3.1 Sn-Ag系列 7
2.3.2 Sn-Zn系列 8
2.3.3 Sn-Bi系列 8
2.3.4 Sn-Cu系列 9
2.4 无铅焊料的国内外现状 9
2.5 无铅焊料的问题 10
第3章 无铅焊接工艺流程 11
3.1 工艺流程简介 11
3.1.1 无铅焊接的现状 11
3.1.2无铅焊接的特点和对策 12
3.1.3无铅工艺对助焊剂的挑战 12
3.1.4氮气在焊接中的工艺应用 14
3.2 无铅焊接工艺的五个步骤 14
第4章 无铅焊接工艺技术与设备 16
4.1 无铅焊接工艺技术的特点 16
4.2 新的无铅焊接工艺及设备 16
4.2.1 元器件及PCB板的无铅化 16
4.2.2 焊接设备的无铅化 16
第5章 无铅焊接常见缺陷以及解决措施 21
5.1 缺陷的种类 21
5.2 “黑盘” 现象 21
5.2.1 产生此现象的表现 21
5.2.2 产生机理 22
5.2.3 解决措施 23
5.3 表面裂纹(龟裂) 23
5.3.1 产生此现象的表现 23
5.3.2 产生机理 25
5.3.3 解决措施 26
5.4 剥离 26
5.4.1 产生此现象的表现 26
5.4.2 产生机理 27
5.4.3 解决措施 28
第6章 结论 29
致 谢 30
参考文献 31
附 录 32
无铅焊接工艺技术
第1章 绪论
1.1 无铅焊接工艺技术的产生
现在的板卡设备上的芯片,都是通过芯片的封装下面的小焊点和PCB板连接的。这些小焊点传统上是用铅的,然而Pb是一种有毒的金属,对人体有害,并且对自然环境有很大的破坏性。
铅的特性及对人体的危害:铅(lead Pb),灰白色金属,熔点为327.5℃,加热至400~500℃时即有大量铅蒸气逸出,并在空气中迅速氧化成氧化亚铅而凝集为烟尘并四处逸散。在工业中与铅接触的行业主要有铅矿开采,铅烧绳索和精练、蓄电池制造、电子产品的焊接和电子元件的喷铅作业等等。在以上接触中铅及其化合物主要通过呼吸和消化道入侵人体造成铅中毒,对人体健康构成危害。美国环保署研究发现,铅及其化合物是17种严重危害人类寿命和自然环境的化学物质之一。通常的职业性铅中毒都是慢性中毒,其对人体的神经系统、消化系统和血液系统都将造成干扰和伤害,其临订症状表现为头昏头痛、乏力、记忆力下降、恶心、烦躁、食欲不振、腹部胀痛、贫血、精神障碍等。
综上所述,世界大多数国家开始禁止在焊接材料中使用含铅的成分。日本在2004年禁止生产或销售使用有铅材料焊接的电子生产设备;欧美在2006年禁止生产或销售使用有铅材料焊接的电子生产设备;中国在2004年已进入无铅焊接。因此,在这种情况下,电子材料开始生产无铅焊料。
欧盟为了限制有害物质在电子电器产品中的使用,并透过妥善的回收及处理废弃电子电器产品达到保护人类健康的目的,于2003年颁布2002/95/EC号法令,即RoHS法令(Restriction of the use of Hazardous Substances in Electrical and Electronic Equipment Pirective)——电子电机产品之危害物质限用法令。
中国政府一直在给以密切关注和研究对策,国务院专门责成信息产业部负责针对欧盟环保指令的研究和应对工作。信息产业部根据《清洁生产促进法》和《固体废物污染环境防治法》等有关法规制定的《电子信息产品污染防治管理办法》已经完成,并于2005年1月1日起施行。《电子信息产品污染防治管理办法》规定,自2006年7月1日起,列入电子信息产品污染重点防治目录中的电子信息产品中不得含有铅、汞、镉、六价铬、聚合溴化联苯乙醚和聚合溴化联苯及其他有毒有害物质。对于2006年7月1日以前的一