无铅工艺的发展概况 ：（力锋科技，高品质无铅生活！无铅电子设备供应用商 ）
　　 铅是一种有毒有金属，对人体有害。并对自然环境有很大的破坏性。随着社会的进步，人们的环境意识逐渐加强，保护环境，减少工业污染已越来越受你人们的关注。由于环保的要求，特别 ISO14000 的导入，世界大多数国家和地区开始禁止在焊接中使用含铅的成份。 日本消费电子市场在以下绿色产品选择方面走在前列：移动电话、笔记本电脑、录像机、存储模块、磁盘驱动器以及汽车系统。在欧洲， WEEE 指令规定要求在 2006 年 7 月前实现无铅焊接，无铅焊接的实施正在严格按照要求向前推进。在美洲，对无铅工艺的评估正在进行中，大家都在努力实现无铅化。
一、  无铅焊接工艺的三个步骤：　
1、  焊料无铅：
A、 锡丝：有铅锡丝及无铅锡丝的区别：通常 63/37 焊丝的组成比例为 Sn63%;Pb37%.
　　　　　无铅锡丝的主要成份：（ Alpha metal SnAgCu ） 96.5%Sn 3.0%Ag.0.5%Cu.
　　 熔点及焊接温度：

实际的焊接温度与 PAD （镀镍或裸铜）材质。大小及所用的铬铁也有一定的关系， 锡丝的氧化速度：锡丝在室温 24 度氧化速度的数值为 5 ，焊锡丝在其它温度下的氧化速度的数值＝该温度氧化速度 / 室温 24 度的氧化速度 *5对铬铁的要求提高。提高烙铁的功率 30W 提高到 60W ，提高烙铁的导热性能，改变烙铁的导热材质或结构。这们可能会增加用户的成本。
B、 锡条：
　　　 　我们现在用的锡条为 63Sn/Pb37 含铅 . 无铅合金。最常用的波峰焊接无铅合金是 Sn/Cu和Sn/Ag/Cu。Sn/Cu, 最廉价的无铅合金之一，具有高熔点(227°C)，除此之外比其它无铅合金的机械性能差。Sn/Ag/Cu是在Sn/Ag基础上的改进。Sn/Ag3.8/Cu0.7焊锡形成较高可靠性的焊接点，而且可焊性比Sn/Ag和Sn/Cu都好。锑的加入(0.25~0.50% Sb)，通过锑与银和锑与铜的金属间结构，提供更高的温度阻抗。可是，有对锑的毒性的关注，尽管有毒的氧化锑只是在600°C以上的温度才产生。Sn/Ag3.8/Cu0.7/Sb0.25(SACS)，熔点温度217°C.
C、锡膏：
　　　 目前 SMT 最常使用的焊锡膏 Sn 和 Pb 的含量各为 : 63Sn+37Pb;
　　　 锡膏成份中锡粉与助焊剂的重量比和体积比正确的是 90%:10% ,50%:50%;
　　　为了找到适合的无铅合金来替代传统的 Sn-Pb 合金，人们曾做过许多的尝试。这是因为无铅合金的选择需要考虑的因素很多，如熔点、机械强度、保质期、成本由于 Sn/Ag/Cu 合金的密度 (7.5 g/mm 3 ) 比 Sn-Pb 合金的密度 (8.5g/mm 3 ) 低，使用该种合金的无铅焊锡膏的印刷性比有铅锡膏差一些 , 如容易粘刮刀等。尽管如此，由于保证锡膏的良好的印刷性对于提高 SMT 的生产效率、降低成本十分重要，在合金成

分相同的情况下，只有通过助焊剂成分的调整来提高锡膏的印刷性，如填充网孔能力、湿强度、抗冷 / 热坍塌及潮湿环境能力等，并最终提高印刷速度、改善印刷效果。通过调整助焊剂成分和比例，无铅锡膏可以具有与有铅锡膏同样的高速印刷操作窗口。 　　空洞是回流焊接中常见的一种缺陷目前（ BGA 材料其锡球的主要成 Sn90 Pb10 ），尤其在 BGA/CSP 等元器件上的表现尤为突出。由于空洞的大小、位置、所占比例以及测量方面的差异性较大，至今对空洞水平的安全性评估仍未统一起来。有经验的工程师习惯将空洞比例低于 15%-20% ，无较大空洞，且不集中于连接处的有铅焊点认为是可接受的。
　　在无铅焊接中，空洞仍然是一个必需关注的问题。这是因为在熔融状态下， Sn/Ag/Cu 合金比 Sn-Pb 合金的表面张力更大。。表面张力的增加，势必会使气体在冷却阶段的外溢更加困难，使得空洞比例增加。这一点在无铅锡膏的研发过程中得到证实，早期无铅锡膏的主要问题之一便是空洞较多。作为新一代的无铅锡膏产品， Multicore(96SC LF320 AGS88 增加了助焊剂在高温的活性，实现了技术上的长足飞跃，使得无铅焊点的空洞水平可降低到 7.5% 。 各种无铅锡膏合金成份

Sn/Ag/Bi 锡 / 银 / 铋
Sn/Ag/Cu 锡 / 银 / 铜
Sn/Ag/Cu/Bi 锡 / 银 / 铜 / 铋
Sn/Ag/Cu/In 锡 / 银 / 铜 / 铟
Sn/Cu/In/Ga 锡 / 铜 / 铟 / 镓
Sn/Ag/Bi/In 锡 / 银 / 铋 / 铟
Sn/Ag/Bi/Cu/In 锡 / 银 / 铋 / 铜 / 铟
Sn/Ag/Bi 锡 / 银 / 铋
对适合的无铅合金的要求：

D ，助焊剂： 用于锡 - 铅合金的焊剂用于无铅焊料是否有效？ 一般来说，相同的焊剂用于无铅焊料是有效的。一个需要考虑的因素是，有机焊剂成分在高于 200 ° C 的情况下将会分解并退化，在达到 250 ° C 时分解和退化将会加速。水溶性焊剂比设计在焊接热量的作用下具有自毁性的免清洗焊剂具有更高的活性和热稳定性。无挥发性有机物免清洗焊剂比酒精基免清洗焊剂具有更好的热承受能力。焊锡膏的热稳定性就更为明显。水溶型焊锡膏具有较好的热稳定性，而用于锡 - 铅焊料的免清洗型对无铅合金的效果则并不尽如人意，这是由于增高的回流温度造成的，即无铅回流温度为 240 ° C ，而锡 - 铅回流温度则为 210 ° C 。 设计用于无铅装配的焊剂的化学构成必须有怎样的变化由于无铅合金具有较高的表面张力，因此焊剂必须具有良好的活性。对配方所必须作出的变动即是添加能够承受较高的预热和焊接温度的新活化剂配系。这些焊剂配系还需要添加能够承受高温的新型助熔和凝胶制剂。焊剂中如果没有添加这些化学制剂，则发生焊接缺陷的几率将会增加。在回流焊接中，新型树脂和凝胶制剂可使焊锡膏的抗热塌陷能力提高。这种特性使焊锡膏发生芯片间成球、焊锡球和桥接的可能性降低。 液体焊剂配方中使用了新型活化剂，可使液体焊剂在从波焊机中浮出时保持活性，减少冷凝垂柱和桥接。活化剂也具有更好的热稳定性，能够承受更高的锡槽温度
•  PCB 无铅：
　　 印刷线路板必须是无铅的吗？据估计， 60-70% 的印刷线路板都带有锡 - 铅涂层，该涂层通常借助热空气焊料均涂 (HASL) 方法进行涂敷。焊料涂层被涂敷到印刷线路板的铜表面上，不仅可以保持可焊性，同时还可以保护铜导体免受环境腐蚀。根据 " 欧洲限制危险物质 (RoHS) 指令 2002/95/EC" 的规定，锡铅焊料已被禁止使用。
　　 使用无铅印刷线路板可能遇到的问题有哪些？
　　 可能的问题极少，主要是不在铜面上涂敷涂层，同时在存放和装配期间尽可能保持铜表面的洁净和活性。选择不同的涂层会带来不同的问题。热空气焊料均涂 (HASL) 涂层存在的问题在使用锡 - 铅焊料时也同样普遍存在，即，不均匀分布的焊盘引发表面安装元器件放置出现问题。同样，无铅替代品并不具有类似锡 - 铅材料的外观，它们通常比较暗淡和粗糙。针对锡 - 铅终饰材料已提出很多替代品，但效能都不及锡 - 铅材料。转而使用无铅铅材料并不像转而使用另一种涂层那样容易。一些替代品有：使用无铅焊料 ( 如锡 - 银 - 铜、锡 - 银或锡 - 铜 ) 进行热空气焊料均涂 (HASL) 铜上有机可焊性保护剂 (OSP)厚度为 1-2 微米的浸锡或铋薄镀层，或厚度低于 0.1 微米的银镀层。 钯无电镀直接涂敷于铜上，或将镍涂敷到铜上后再涂敷钯将浸金涂敷在无电镀镍上 (ENIG)有机可焊性保护剂 (OSP) 的热稳定性并不尽如人意。尽管它勉强能够承受一次焊接的热度， OSP 涂层经第二次回流后将使焊接变得非常困难。直接涂敷于铜面厚度低于 1 微米的浸锡涂层可使可焊性降低，原因是形成了铜 - 锡金属化合物。这将导致形成刺出锡涂层的锡晶须。锡下涂敷镍涂层可以改善可焊性，并使锡晶须的形成降至{zd1}限度。钯在铜上镍涂层上沉积。这是一种用于元器件的昂贵的涂层方法，在线路板上不常用。浸金下无电镀镍 (ENIG) 涂层可以提高可焊性，但此方法比较昂贵。金 ( 厚约 0.1 微米 ) 迅速溶解到熔融的焊料中，随后焊接在下面的镍层上完成。随镍沉积的磷的含量决定焊接是否可靠。
•  元器件无铅：
　　 目前的元器件大部分是含铅的。铅成分会溶解到无铅焊料中。这将导致具有不同物理特性 (如不同的扩张/收缩差别) 的铅金属间相形成，并使熔点发生变化，有关高可靠性电子组件中的少量铅成分的长期作用的研究工作目前仍在进行当中。对于许多诸如移动电话和家庭电子装置的消费电子产品而言，其热循环和使用条件并不具有极端性，元器件终饰中的铅成分对焊点完整性尚未表现出负面的影响。随着日本和欧洲在无铅装配应用上的进步，已经出现了很多无铅元器件终饰材料。与元器件供应商的密切协作，对于确保含铅材料与无铅装配相容；确保元器件模塑塑料能够承受与无铅焊接相关联的较高温度；以及确保元器件可靠性不会受到较高的曝露温度的危害。•  无铅焊接现存的一些问题：　
　 •  使用无铅合金会产生较多的残渣：使用无铅合金产生的残渣大约会增加一倍。 SnCu 产生的残渣较 SnAgCu 略多。对焊锡槽施用氮气覆盖可以大大降低残渣的产生
　　 2 ， 使用无铅合金得到的焊点与使用锡铅合金得到的焊点外观 不同
无铅焊点与含铅焊点的外观不同。它们的外观比较不平滑，接触角也较大。焊点的表面外观可能会有裂纹或微断面。这通常是一种因焊点冷却导致的表面状况。