❶ 什麼是免清洗助焊劑
助焊劑就是在焊接過程中起到助焊並且在焊後起到絕緣作用的焊劑,而免清洗助焊劑就是不但要起到助焊作用,並且要焊後板面干凈,沒有特別要求不用洗板的助焊劑.
免清洗助焊劑的優點:
1.可焊性好，焊點飽滿，無焊珠，橋連等不良產生
2.無毒，不污染環境，操作安全
3.焊後板面乾燥，無腐蝕性，不粘板
4.焊後具有在線測試能力
5.與SMD和PCB板有相應材料匹配性
6.焊後有符合規定的表面絕緣電阻值(SIR)
7.適應焊接工藝(浸焊，發泡，噴霧，塗敷等
❷ 免清洗助焊劑如何定義免清洗
所謂免清洗，就是有些助焊劑有腐蝕性，焊接好以後必須清洗掉，不然會腐蝕工件。免清洗就是這種助焊劑沒有腐蝕性沒污染。焊接好後不必清洗。
❸ 求PCB抄板中電路板清洗技術
以下文章引自深圳宏力捷電子，希望對你有幫助！在PCB抄板過程中，由於需要保證電路板本身的清潔才能准確進行掃描以及文件圖的生成，因此，對電路板清洗技術的掌握也相當重要。
目前來說，電路板新一代清洗技術主要有以下四種：
1、水清洗技術
水清洗技術是今後清洗技術的發展方向，須設置純凈水源和排放水處理車間。它以水作為清洗介質，並在水中添加表面活性劑、助劑、緩蝕劑、螯合劑等形成一系列以水為基的清洗劑。可以除去水溶劑和非極性污染物。其清洗工藝特點是：
1) 安全性好，不燃燒、不爆炸，基本無毒；
2) 清洗劑的配方組成自由度大，對極性與非極性污染物都容易清洗掉，清洗范圍廣；
3) 多重的清洗機理。水是極性很強的極性溶劑，除了溶解作用外，還有皂化、^^^化、置換、分散等共同作用，使用超聲比在有機溶劑中有效得多；
4) 作為一種天然溶劑，其價格比較低廉，來源廣泛。
水清洗的缺點是：
1) 在水資源緊缺的地區，由於該清洗方法需要消耗大量的水資源，從而受到當地自然條件的限制；
2) 部分元件不能用水清洗，金屬零件容易生銹；
3) 表面張力大，清洗細小縫隙有困難，對殘留的表面活性劑很難去除徹底；
4) 乾燥難，能耗較大；
5) 設備成本高，需要廢水處理裝置，設備佔地面積較大。
2、半水清洗技術
半水清洗主要採用有機溶劑和去離子水，再加上一定量的活性劑、添加劑所組成的清洗劑。該類清洗介於溶劑清洗和水清洗之間。這些清洗劑都屬於有機溶劑，屬於可燃性溶劑，閃點比較高，毒性比較低，使用上比較安全，但是須用水進行漂洗，然後進行烘乾。有些清洗劑中添加5%~20%的水和少量表面活性劑，既降低了可燃性，又可使漂洗更為容易。半水清洗工藝特點是：
1) 清洗能力比較強，能同時除去極性污染物和非極性污染物，洗凈能力持久性較強；
2) 清洗和漂洗使用兩種不同性質的介質，漂洗一般採用純水；
3) 漂洗後要進行乾燥。
該技術不足之處在於廢液和廢水處理是一個較為復雜和尚待徹底解決的問題。
3、免清洗技術
在焊接過程中採用免清洗助焊劑或免清洗焊膏，焊接後直接進入下道工序不再清洗，免清洗技術是目前使用最多的一種替代技術，尤其是移動通信產品基本上都是採用免洗方法來替代ODS。目前國內外已經開發出很多種免洗焊劑，國內如北京晶英公司的免清洗焊劑。免清洗焊劑大致可分為三類：
1) 松香型焊劑：再流焊接使用惰性松脂焊錫（RMA)，可免洗。
2) 水溶型焊劑：焊後用水清洗。
3) 低固態含量助焊劑：免清洗。
免清洗技術具有簡化工藝流程、節省製造成本和污染少的優點。近十年來，免清洗焊接技術、免清洗焊劑和免清洗焊膏的普遍使用，是20世紀末電子產業的一大特點。取代CFCs的最終途徑是實現免清洗。
4、溶劑清洗技術
溶劑清洗主要是利用了溶劑的溶解力除去污染物。採用溶劑清洗，由於其揮發快，溶解能力強，故對設備要求簡單。根據選用的清洗劑，可分為可燃性清洗劑和不可燃性清洗劑，前者主要包括有機烴類和醇類（如有機烴類、醇類、二醇酯類等)，後者主要包括氯代烴和氟代烴類（如HCFC和HFC類)等。
HCFC類清洗劑及其清洗工藝特點
這是一種含氫的氟氯烴，其蒸發潛熱小、揮發性好，在大氣中容易分解，破壞臭氧層的作用比較小，屬於一種過渡性產品，規定在2040年以前淘汰，所以，我們不推薦使用該類清洗劑。
其存在的問題主要有兩個：一是過渡性。因為對臭氧層還有破壞作用，只允許使用到2040年；二是價格比較高，清洗能力較弱，增加了清洗成本。
氯代烴類的清洗工藝特點
氯代烴類如二氯甲烷、三氯乙烷等也屬於非ODS清洗劑。其清洗工藝特點是：
1) 清洗油脂類污物的能力特別強；
2) 象ODS清洗劑一樣，也可以用蒸氣洗和氣相乾燥；
3) 清洗劑不燃燒、不爆炸，使用安全；
4) 清洗劑可以蒸餾回收，反復使用，比較經濟；
5) 清洗工藝流程也與ODS清洗劑相同。
但是，其缺點一是氯代烴類的毒性比較大，工作場所的安全問題需特別注意；二是氯代烴類與一般塑料、橡膠的相容性差；三是氯代烴類在穩定性上比較差，使用時一定要加穩定劑。
烴類清洗工藝特點
烴類即碳氫化合物，過去把通過蒸餾原油而得的汽油、煤油作為清洗劑使用。烴類隨碳數的增加而閃點提高，增加了安全性，但是乾燥性不好；乾燥性好的，使用上又不太安全，故兩者十分矛盾。當然，作為清洗劑應盡量選用防火安全性好的、閃點比較高的清洗劑。其清洗工藝特點是：
1) 對油脂類污物清洗能力很強，洗凈能力持久性強，且表面張力低，對細縫、細孔部分清洗效果好；
2) 對金屬不腐蝕；
3) 可蒸餾回收，反復使用，比較經濟；
4) 毒性較低，對環境污染少；
5) 清洗與漂洗可用同一種介質，使用方便。
烴類清洗工藝的缺點，最主要的是安全性問題，要有嚴格的安全方法措施。
醇類清洗工藝特點
醇類中乙醇和異丙醇是工業中常用得有機極性溶劑，甲醇毒性較大，一般僅做添加劑。醇類清洗工藝特點是：
1) 對離子類污染物有很好的溶解能力，清洗松香焊劑效果非常好，對油脂類溶解能力較弱；
2) 與金屬材料和塑料等相容性好，不產生腐蝕和容脹；
3) 乾燥快，容易晾乾或送風乾燥，可不必使用熱風；
4) 脫水性好，常用做脫水劑。
醇類清洗劑的主要問題是揮發性大，閃點較低，容易燃燒，必須對清洗設備和輔助設備採取防爆措施。
❹ 為什麼在焊接過程中使用免清洗焊錫絲，焊渣會減少很多
錫焊技術要點
作為一種操作技術，手工錫焊主要是通過實際訓練才能掌握，但是遵循基本的原則，學習前人積累的經驗，運用正確的方法，可以事半功倍地掌握操作技術。以下各點對學習焊接技術是必不可少地。
錫焊基本條件
1． 焊件可焊性
不是所有的材料都可以用錫焊實現連接的，只有一部分金屬有較好可焊性（嚴格的說應該是可以錫焊的性質），才能用錫焊連接。一般銅及其合金，金，銀，鋅，鎳等具有較好可焊性，而鋁，不銹鋼，鑄鐵等可焊性很差，一
般需採用特殊焊劑及方法才能錫焊。
2． 焊料合格
鉛錫焊料成分不合規格或雜質超標都會影響焊錫質量，特別是某些雜質含量，例如鋅，鋁，鎘等，即使是0．001％的含量也會明顯影響焊料潤濕性和流動性，降低焊接質量。再高明的廚師也無法用劣質的原料加工出美味佳餚，這個道理是顯而易見的。
3． 焊劑合適
焊接不同的材料要選用不同的焊劑，即使是同種材料，當採用焊接工藝不同時也往往要用不同的焊劑，例如手工烙鐵焊接和浸焊，焊後清洗與不清洗就需採用不同的焊劑。對手工錫焊而言，採用松香和活性松香能滿足大部分電子產品裝配要求。還要指出的是焊劑的量也是必須注意的，過多，過少都不利於錫焊。
4． 焊點設計合理
合理的焊點幾何形狀，對保證錫焊的質量至關重要，如圖一(a)所示的接點由於鉛錫料強度有限,很難保證焊點足夠的強度,而圖一(b)的接頭設計則有很大改善。圖二表示印製板上通孔安裝元件引線與孔尺寸不同時對焊接質量的影響。
手工錫焊要點
以下幾個要點是由錫焊機理引出並被實際經驗證明具有普遍適用性。
1． 掌握好加熱時間
錫焊時可以採用不同的加熱速度，例如烙鐵頭形狀不良，用小烙鐵焊大焊件時我們不得不延長時間以滿足錫料溫度的要求。在大多數情況下延長加熱時間對電子產品裝配都是有害的， 這是因為
（1） 焊點的結合層由於長時間加熱而超過合適的厚度引起焊點性能劣化。
（2） 印製板，塑料等材料受熱過多會變形變質。
（3） 元器件受熱後性能變化甚至失效。
（4） 焊點表面由於焊劑揮發，失去保護而氧化。
結論：在保證焊料潤濕焊件的前提下時間越短越好。
2． 保持合適的溫度
如果為了縮短加熱時間而採用高溫烙鐵焊校焊點，則會帶來另一方面的問題：焊錫絲中的焊劑沒有足夠的時間
在被焊面上漫流而過早揮發失效；焊料熔化速度過快影響焊劑作用的發揮；由於溫度過高雖加熱時間短也造成過熱現象。
結論：保持烙鐵頭在合理的溫度范圍。一般經驗是烙鐵頭溫度比焊料熔化溫度高50℃較為適宜。
理想的狀態是較低的溫度下縮短加熱時間，盡管這是矛盾的，但在實際操作中我們可以通過操作手法獲得令人滿意的解決方法。
3． 用烙鐵頭對焊點施力是有害的
烙鐵頭把熱量傳給焊點主要靠增加接觸面積，用烙鐵對焊點加力對加熱是徒勞的。很多情況下會造成被焊件的損傷，例如電位器，開關，接插件的焊接點往往都是固定在塑料構件上，加力的結果容易造成原件失效。
錫焊操作要領
1． 焊件表面處理
手工烙鐵焊接中遇到的焊件是各種各樣的電子零件和導線，除非在規模生產條件下使用「保險期」內的電子元件，一般情況下遇到的焊件往往都需要進行表面清理工作，去除焊接面上的銹跡，油污，灰塵等影響焊接質量的雜質。手工操作中常用機械刮磨和酒精，丙酮擦洗等簡單易行的方法。
2． 預焊
預焊就是將要錫焊的元器件引線或導電的焊接部位預先用焊錫潤濕，一般也稱為鍍錫，上錫，搪錫等。稱預焊是准確的，因為其過程合機理都是錫焊的全過程——焊料潤濕焊件表面，靠金屬的擴散形成結合層後而使焊件表面「鍍」上一層焊錫。
預焊並非錫焊不可缺少的操作，但對手工烙鐵焊接特別是維修，調試，研製工作幾乎可以說是必不可少的。
3． 不要用過量的焊劑
適量的焊劑是必不可缺的，但不要認為越多越好。過量的松香不僅造成焊後焊點周圍需要清洗的工作量，而且延長了加熱時間（松香融化，揮發需要並帶走熱量），降低工作效率；而當加熱時間不足時又容易夾雜到焊錫中形成「夾渣」缺陷；對開關元件的焊接，過量的焊劑容易流到觸點處，從而造成接觸不良。
合適的焊劑量應該是松香水僅能浸濕將要形成的焊點，不要讓松香水透過印製板流到元件面或插座孔里（如IC插座）。對使用松香芯的焊絲來說，基本不需要再塗焊劑。
4． 保持烙鐵頭的清潔
因為焊接時烙鐵頭長期處於高溫狀態，又接觸焊劑等受熱分解的物質，其表面很容易氧化而形成一層黑色雜質，這些雜質幾乎形成隔熱層，使烙鐵頭失去加熱作用。因此要隨時在烙鐵架上蹭去雜質。用一塊濕布或濕海綿隨時擦烙鐵頭，也是常用的方法。
5． 加熱要靠焊錫橋
非流水線作業中，一次焊接的焊點形狀使多種多樣的，我們不可能不斷換烙鐵頭。要提高烙鐵頭加熱的效率，需要形成熱量傳遞的焊錫橋。所謂焊錫橋，就是靠烙鐵上保留少量焊錫作為加熱時烙鐵頭與焊件之間傳熱的橋梁。
顯然由於金屬液的導熱效率遠高於空氣,而使焊件很快被加熱到焊接溫度,如圖四。應注意作為焊錫橋的錫保留量不可過多。
6． 焊錫量要合適
過量的焊錫不但毫無必要地消耗了較貴的錫，而且增加了焊接時間，相應降低了工作速度。更為嚴重的是在高密度的電路中，過量的錫很容易造成不易察覺的短路。
但是焊錫過少不能形成牢固的結合，降低焊點強度，特別是在板上焊導線時，焊錫不足往往造成導線脫落。
7． 焊件要牢固
在焊錫凝固之前不要使焊件移動或振動，特別使用鑷子夾住焊件時一定要等焊錫凝固再移去鑷子。這是因為焊錫凝固過程是結晶過程，根據結晶理論，在結晶期間受到外力（焊件移動）會改變結晶條件，導致晶體粗大，造成所謂「冷焊」。外觀現象是表面無光澤呈豆渣狀；焊點內部結構疏鬆，容易有氣隙和裂隙，造成焊點強度降低，導電性能差。因此，在焊錫凝固前一定要保持焊件靜止，實際操作時可以用各種適宜的方法將焊件固定，或使用可靠的夾持措施。
8． 烙鐵撤離有講究
烙鐵處理要及時，而且撤離時的角度和方向對焊點形成有一定關系。
撤烙鐵時輕輕旋轉一下，可保持焊點適當的焊料，這需要在實際操作中體會。
焊劑
① 助焊劑
助焊劑一般可分為無機助焊劑、有機助焊劑和樹脂助焊劑，能溶解去處金屬表面的氧化物，並在焊接加熱時包圍金屬的表面，使之和空氣隔絕，防止金屬在加熱時氧化；可降低熔融焊錫的表面張力，有利於焊錫的濕潤。
② 阻焊劑
限制焊料只在需要的焊點上進行焊接，把不需要焊接的印製電路板的板面部分覆蓋起來，保護面板使其在焊接時受到的熱沖擊小，不易起泡，同時還起到防止橋接、拉尖、短路、虛焊等情況。
使用焊劑時，必須根據被焊件的面積大小和表面狀態適量施用，用量過小則影響焊接質量，用量過多，焊劑殘渣將會腐蝕元件或使電路板絕緣性能變差。
對焊接點的基本要求
1 、焊點要有足夠的機械強度，保證被焊件在受振動或沖擊時不致脫落、松動。不能用過多焊料堆積，這樣容易造成虛焊、焊點與焊點的短路。
2 、焊接可靠，具有良好導電性，必須防止虛焊。虛焊是指焊料與被焊件表面沒有形成合金結構。只是簡單地依附在被焊金屬表面上。
3 、焊點表面要光滑、清潔，焊點表面應有良好光澤，不應有毛刺、空隙，無污垢，尤其是焊劑的有害殘留物質，要選擇合適的焊料與焊劑。
手工焊接的基本操作方法
" 焊前准備
准備好電烙鐵以及鑷子、剪刀、斜口鉗、尖嘴鉗、焊料、焊劑等工具，將電烙鐵及焊件搪錫，左手握焊料，右手握電烙鐵，保持隨時可焊狀態。
" 用烙鐵加熱備焊件。
" 送入焊料，熔化適量焊料。
" 移開焊料。
" 當焊料流動覆蓋焊接點，迅速移開電烙鐵。
掌握好焊接的溫度和時間。在焊接時，要有足夠的熱量和溫度。如溫度過低，焊錫流動性差，很容易凝固，形成虛焊；如溫度過高，將使焊錫流淌，焊點不易存錫，焊劑分解速度加快，使金屬表面加速氧化，並導致印製電路板上的焊盤脫落。尤其在使用天然松香作助焊劑時，錫焊溫度過高，很易氧化脫皮而產生炭化，造成虛焊。
鋁件的錫焊方法
鋁極易氧化，表面通常覆蓋著一層氧化鋁薄膜，即使焊接前是、颳去這層薄膜，但由於焊接時烙鐵的高溫，使焊接面又迅速生成一層氧化膜，使刮出的新面不與空氣接觸，那麼就可以使錫附著在鋁上了。下面介紹兩種錫焊鋁件的方法。
1、先將鋁件焊接面用砂紙打光，放一些松香和鐵粉。用功率60W以上的烙鐵，沾上足量的焊錫，放在焊接面上用力摩擦。由於鐵粉的作用，把氧化層磨掉，錫就附著在鋁表面上了。趁錫未凝固時，用布將焊面和烙鐵上的鐵粉擦去，就可以按普通方法進行焊接了。
2、在要焊接的鋁線或鋁板的焊面上，塗一層硝酸汞溶液。由於化學作用，在鋁表面生成一層鋁汞合金，用水沖洗後即可焊接。剛焊上去的錫是焊在鋁汞合金上的，焊接強度不高。因此焊接時要用100W大烙鐵，焊鐵頭多在焊面上停留，使汞在鋁中擴散，錫能牢固地與鋁基體焊在一起，加強焊接強度。
❺ 有鉛和無鉛的焊接時推拉力
傳統的錫鉛焊料在電子裝聯中已經應用了近一個世紀。Sn63／Pb37共晶焊料的導電性、穩定性、抗蝕性、抗拉和抗疲勞、機械強度、工藝性都是非常優秀的，而且資源豐富，價格便宜。是一種極為理想的電子焊接材料。
但由於鉛污染人類的生活環境。據統計，某些地區地下水的含鉛量已超標30倍（允許標准
一、 無鉛焊接技術的現狀
無鉛焊料合金成分的標准化目前還沒有明確的規定。IPC等大多數商業協會的意見：鉛含量<0.1－0.2WT％（傾向<0.1％，並且不含任何其它有毒元素的合金稱為無鉛焊料合金。
1、 無鉛焊料合金
無鉛化的核心和首要任務是無鉛焊料。據統計全球范圍內共研製出焊膏、焊絲、波峰焊棒材100多種無鉛焊料，但真正公認能用的只有幾種。
（1） 目前最有可能替代Sn／Pb焊料的合金材料
最有可能替代Sn／Pb焊料的無毒合金是Sn基合金。以Sn為主，添加Ag、Cu、Zn、Bi、In、Sb等金屬元素，構成二元、三元或多元合金，通過添加金屬元素來改善合金性能，提高可焊性、可靠性。主要有：Sn－Bi系焊料合金，Sn－Ag共晶合金，Sn－Ag－Cu三元合金，Sn－Cu系焊料合金，Sn－Zn系焊料合金（僅日本開發應用），Sn－Bi系焊料合金，Sn－In和Sn－Pb 系合金。
（2） 目前應用最多的無鉛焊料合金三元共晶形式的Sn95.8\Ag3.5\Cu0.7（美國）和三元近共晶形式的Sn96.5\Ag3.0\Cu0.5（日本）是目前應用最多的用於再流焊的無鉛焊料。其熔點為216－220℃左右。
由於Sn95.8\Ag3.5\Cu0.7無鉛焊料美國已經有了專利權，另外由於Ag含量為3.0WT％的焊料沒有專利權，價格較便宜，焊點質量較好，因此IPC推薦採用Ag含量為3.0WT％（重量百分比）的Sn－Ag－Cu焊料。
Sn－0.7Cu－Ni焊料合金用於波峰焊。其熔點為227℃。
雖然Sn基無鉛合金已經被較廣泛應用，與Sn63\Pb37共晶焊料相比無鉛合金焊料較仍然有以下問題：
（A）熔點高34℃左右。
（B）表面張力大、潤濕性差。
（C）價格高
2、PCB焊盤表面鍍層材料
無鉛焊接要求PCB焊盤表面鍍層材料也要無鉛化，PCB焊盤表面鍍層的無鉛化相對於元器件焊端表面的無鉛化容易一些。目前主要有用非鉛金屬或無鉛焊料合金取代Pb－Sn熱風整平（HASL）、化學鍍Ni和浸鍍金（ENIC）、Cu表面塗覆OSP、浸銀（I－Ag）和浸錫（I－Sn）。
目前無鉛標准還沒有完善，因此無鉛元器件焊端表面鍍層的種類很多。美國和台灣省鍍純Sn和Sn/Ag/Cu的比較多，而日本的元件焊端鍍層種類比較多，各家公司有所不同，除了鍍純Sn和/Sn/Ag/Cu外，還有鍍Sn/Cu、Sn/Bi等合金層的。由於鍍Sn的成本比較低，因此採用鍍Sn工藝比較多，但由於Sn表面容易氧化形成很薄的氧化層、加電後產生壓力、有不均勻處會把Sn推出來，形成Sn須。Sn須在窄間距的QFP等元件處容易造成短路，影響可靠性。對於低端產品以及壽命要求小於5年的元器件可以鍍純Sn，對於高可靠產品以及壽命要求大於5年的元器件採用先鍍一層厚度約為1µm以上的Ni，然後再鍍2－3µm厚的Sn。
3、 目前無鉛焊接工藝技術處於過渡和起步階段
雖然國際國內都在不同程度的應用無鉛技術，但目前還處於過渡和起步階段，從理論到應用都還不成熟。沒有統一的標准，對無鉛焊接的焊點可靠性還沒有統一的認識，因此無論國際國內無鉛應用技術非常混亂，大多企業雖然焊接材料無鉛化了，但元器件焊端仍然有鉛。究竟哪一種無鉛焊料更好？哪一種PCB焊盤鍍層對無鉛焊更有利？哪一種元器件焊端材料對無鉛焊接焊點可靠性更有利？什麼樣的溫度曲線最合理？無鉛焊對印刷、焊接、檢測等設備究竟有什麼要求。。。。都沒有明確的說法。總之，對無鉛焊接技術眾說紛紜，各有一套說法、各有一套做法。這種狀態對無鉛焊接產品的可靠性非常不利。因此目前迫切需要加快對無鉛焊接技術從理論到應用的研究。
二、 無鉛焊接的特點和對策
1、 無鉛焊接和焊點的主要特點
（1） 無鉛焊接的主要特點
（A）高溫、熔點比傳統有鉛共晶焊料高34℃左右。
（B）表面張力大、潤濕性差。
（C）工藝窗口小，質量控制難度大。
（2） 無鉛焊點的特點
（A）浸潤性差，擴展性差。
（B）無鉛焊點外觀粗糙。傳統的檢驗標准與AOI需要升級。
（C）無鉛焊點中氣孔較多，尤其有鉛焊端與無鉛焊料混用時，焊端（球）上的有鉛焊料先熔，覆蓋焊盤，助焊劑排不出去，造成氣孔。但氣孔不影響機械強度。
（D）缺陷多－由於浸潤性差，使自定位效應減弱。
無鉛焊點外觀粗糙、氣孔多、潤濕角大、沒有半月形，由於無鉛焊點外觀與有鉛焊點有較明顯的不同，如果有原來有鉛的檢驗標准衡量，甚至可以認為是不合格的，但對於一般要求的民用電子產品這些不影響使用質量。因此要說服客戶理解，這是因為無鉛焊接潤濕性差造成的。隨著無鉛技術的深入和發展，由於助焊劑的改進以及工藝的進步，無鉛焊點的粗糙外觀已經有了一些改觀，相信以後會有更好的進步。
2、 無鉛波峰焊特點及對策
無鉛波峰焊接的主要特點也是高溫、潤濕性差、工藝窗口小。質量控制難度比再流焊更大。
（1） 用對波峰焊的焊料通常採用Sn－0.7Cu或Sn－0.7Cu－0.05Ni，熔點227℃，焊接溫度250－260℃。Sn－Cu焊料中加入少量的Ni可增加流動性和延伸率。波峰焊也可以使用Sn/Ag/Cu，一般不推薦用Sn/Ag/Cu焊料，除了因為Sn/Ag/Cu焊料的成本比較高，另外Ag也會腐蝕Sn鍋，而且腐蝕作用比Sn更嚴重。
（2） 無鉛波峰焊接Sn鍋中焊料溫度高達250－260℃，Sn在高溫下有溶蝕Sn鍋的現象，溫度越高熔蝕性越嚴重，而且無鉛焊料中Sn成分佔99％，比有鉛焊料多40％，如果採用傳統的不銹鋼鍋膽進行無鉛焊，大約三個月就會發生漏鍋現象。因此要求波峰焊設備的Sn鍋，噴嘴耐高溫、耐腐蝕，目前一般採用鈦合金鋼鍋膽，
由於無鉛焊料的浸潤性差，工藝窗口小，焊接時為了減小PCB表面的溫度差，要求Sn鍋溫度均勻，
（3） 由於高熔點，PCB預熱溫度也要相應提高，一般為100－130℃。為了PCB內外溫度均勻，預熱區要加長。使緩慢升溫。焊接時間3－4s。兩個波之間的距離要短一些。
（4） 對於大尺寸的PCB，為了預防PCB變形，傳輸導軌增加中間支撐。
（5） 由於高溫，為了防止焊點冷卻疑固時間過長造成焊點結晶顆粒長大，波峰焊設備應增加冷卻裝置，使焊點快速降溫。但是冷卻速度過快又可能對陶瓷體結構的CHIP元件傷害，有可能會使無件產生開裂，因此還要控制不要過快冷卻。另外對Sn鍋吹風會影響焊接溫度，因此還要考慮採用適當的冷卻手段。
（6） 由於高溫和浸潤性差，要提高助焊劑的活化溫度和活性，工藝上可增加一些助劑塗覆蓋。
（7） 要密切關注Sn－Cu焊料中Cu的比例，Cu的成分達0.2％，液相溫度改變多達6℃。這樣的改變可能導致動力學的改變以及焊接質量的改變。Cu比例超過1％，必須換新焊料。由於Cu隨工作時間不斷增多，因此一般選擇低Cu合金。
（8） 波峰焊時通孔元件插裝孔內上錫高度可能達不到75％（傳統Sn\Pb要求75％），因此要求從PCB孔徑比的設計、助焊劑活性與塗覆量、波峰溫度、波峰高度、導軌的傾斜角度等方面綜合考慮。
（9） 由於高溫，Sn會加速氧化，因此無鉛波峰焊工藝還有一個很大的缺點是產生大量的殘渣，充氮氣（N2）可以減少焊Sn渣的形成。當然也可以不充N2，或者加入無鉛錫渣還原粉，將產生大量的殘渣還原後重復利用，但一定要比有鉛焊接更注意每天的清理和日常維護。
（10） 波峰焊後分層LIFT－OFF（剝離、裂紋）現象較嚴重。
三、 從有鉛向無鉛焊接過渡的特殊階段存在的問題
1、 無鉛工藝對元器件的挑戰
（1） 耐高溫
要考慮高溫對元器件封裝的影響。由於傳統表面貼裝元器件的封裝材料只要能夠耐240℃高溫就能滿足有鉛焊料的焊接溫度了，而無鉛焊接時對於復雜的產品焊接溫度高達260℃，因此元器件封裝能否耐高溫是必須考慮的問題了。
另外還要考慮高溫對器件內部連接的影響。IC的內部連接方法有金絲球焊、超聲壓焊，還有倒裝焊等方法，特別是BGA、CSP和組合式復合元器件、模塊等新型的元器件，它們的內部連接用的材料也是與表面組裝用的相同的焊料，也是用的再流焊工藝。因此無鉛元器件的內連接材料也要符合無鉛焊接的要求。
（2） 焊端無鉛化
有鉛元器件的焊端絕大多數是Sn／Pb鍍層，而無鉛元器件焊端表面鍍層的種類很多。究竟哪一種鍍層最好，目前還沒有結論，因此還有待無鉛元器件標準的完善。
2、 無鉛工藝對PCB的挑戰
無鉛工藝要求PCB耐熱性好，較高的玻璃化轉變溫度Tg，低熱膨脹系數，低成本。
（1） 無鉛工藝要求較高的玻璃化轉變溫度Tg
Tg是聚合物特有的性能，是決定材料性能的臨界溫度。在SMT焊接過程中，焊接溫度遠遠高於PCB基板的Tg，無鉛焊接溫度比有鉛高34℃，更容易PCB的熱變形，冷卻時損壞元器件。應適當選擇Tg較高的基PCB材料。
（2） 要求低熱膨脹系數（CTE）
當焊接溫度增加時，多層結構PCB的Z軸與XY方向的層壓材料、玻璃纖維、以及Cu之間的CTE不匹配，將在Cu上產生很大的應力，嚴重時會造成金屬化孔鍍層斷裂而失效。這是一個相當復雜的問題，因為它取決於很多變數，如PCB層數、厚度、層壓材料、焊接曲線、以及Cu的分布、過孔的幾何形狀（如縱橫比）等。
克服多層板金屬化孔斷裂的措施：
凹蝕工藝一-電鍍前在孔內側除掉樹脂／玻璃纖維。
以強金屬化孔壁與多層板的結合力。
凹蝕深度為13－20µm。
（3） 高耐熱性
FR－4基材PCB的極限溫度為240℃，對於簡單產品，峰值溫度235－240℃可以滿足要求，但是對於復雜產品，可能需要260℃才能焊好。因此厚板和復雜產品需要採用耐高溫的FR－5。
（4） 低成本
由於FR－5的成本比較高，對於一般消費類產品可以採用復合基CEMn來替代FR－4基材，CEMn是表面和芯部由不同材料構成的剛性復合基覆銅箔層壓板，簡稱CEMn代表不同型號。
四、 無鉛工藝對助焊劑的挑戰
（1） 無鉛工藝對助焊劑的要求
（A）由於焊劑與合金錶面之間有化學反應，因此不同合金成分要選擇不同的助焊劑。
（B）由於無鉛合金的浸潤性差，要求助焊劑活性高。
（C）提高助焊劑的活化溫度，要適應無鉛高溫焊接溫度。
（D）焊後殘留物少，並且無腐蝕性，滿足ICT探針能力和電遷移。
（2） 焊膏印刷性、可焊性的關鍵在於助焊劑。
確定了無鉛合金後，關鍵在於助焊劑。例如有8家焊膏公司給某公司提供相同合金成份的無鉛焊膏進行試驗，試驗結果差別很大。潤濕性好的焊膏後不立碑，潤濕性差的濕膏焊上後電阻、電容移位比較多。因此，選擇焊膏要做工藝試驗，看看印刷性能否滿足要求，焊後質量如何。例如印刷時焊膏的滾動性、填充性、脫膜性是否好，間隔1個小時觀察印刷質量有無變化、測1－8小時的黏度變化等等。總之要選擇適合自己產品和工藝的焊膏。
（3） 無鉛焊劑必須專門配製焊膏中的助焊劑是凈化焊接表面,提高潤濕性,防止焊料氧化和確保焊膏質量以及優良工藝性的關鍵材料。高溫下助焊劑對PCB的焊盤，元器件端頭和引腳表面的氧化層起到清洗作用，同時對金屬表面產生活化作用。
免清洗Sn－Pb焊膏已經使用了多年，而且已是成熟的技術。早期無鉛焊膏的做法是簡單地將Sn－Pb焊料免清洗焊劑和無鉛合金混合，結果很糟糕。焊膏中助焊劑和焊料合金間的化學反應影響了焊膏的流變特性，流變性對印刷性能至關重要。
由於無鉛合金的浸潤性差，要求助焊提高活性，提高活化溫度的道理，下面再進一步分析：無論有鉛焊接還是無鉛焊接，助焊劑浸潤區是控制焊接接的關鍵區域，助焊酸在常溫下不能和Cu20起反應，就是分解反應，在分解反應時會發出熱量，釋放激活能。有鉛焊接時，助焊劑的活性反應恰好在焊料的熔點183℃之前，對金屬表面進行清洗，焊料熔化時使金屬表面獲得激活能，從而能夠起到降低熔融焊料的黏度和表面張力，提高浸潤性的作用，有利於擴散、溶解形成金屬間合金層。但是無鉛焊接時，熔點為217℃，比有鉛高34℃，而無鉛助焊劑的主要成份也是松香脂，如果使用傳統的助焊劑，在183℃焊料熔化前焊膏中的助焊劑已經結束化反應，再從183℃上升到217℃，由於助焊劑長時間處在高溫下，不僅起不到清洗耳恭聽和活化作用，還可能造成助焊劑碳化，嚴重時會使PCB焊盤，元件引腳和焊膏中的焊料合金在高溫下重新氧化而造成焊接不良。
因此無鉛焊劑必須專門配製，隨著無鉛進程的深入，由於焊料廠商的努力，他們在活化劑等添加劑上採取措施來提高助焊劑的活性和活化溫度，使無鉛焊膏質量得到了改善。目前的無鉛焊點從外觀上看已經比前幾年有了改善。
（4） 波峰焊中無VOC免清洗耳恭聽焊劑也需要特殊配製。無鉛焊膏和波峰焊的水溶性焊劑對某些產品也是需要的。
4、關於過度時期無鉛焊接可靠性的討論
關於無鉛焊接可靠性問題是製造商和用戶都十分關心的問題。尤其是當前正處在從有鉛向無鉛焊接過渡的特殊階段，無鉛材料、印刷板、元器件、檢測等方面都沒有標准，甚至可靠性的測試方法也沒有標準的情況下，可靠性是非常讓人們擔憂的。現階段的無鉛工藝，特別是在國內處於比較混亂的階段，由於有鉛和無鉛混用時，特別是當無鉛焊端的元器件採用有鉛焊料和有鉛工藝時發生嚴重的可靠性問題，這些問題不僅是當前過渡階段無鉛焊接要注意，而且對於過渡階段的有鉛焊接也是要注意的問題。
（1）焊點機械是比較軟的，容易變形，因此無鉛焊點的硬度比Sn－Pb高，無鉛焊點的強度也比Sn－Pb高，無鉛焊點的變形比Sn－Pb焊點小，但是這些並不等於無鉛的可靠性好。由於無鉛焊料的潤濕性差，因此空洞、移位、立碑等焊接缺陷比較多，另外由於熔點高，如果助焊劑的活化溫度不能配合高熔點，正如前面分析的那樣，由於助焊劑浸潤區的溫度、時間長，會使焊接面在高溫下重新氧化而不能發生浸潤和擴散，不能形成良好的界面合金層，其結果導致焊面結合強度（抗拉強度）差而降低可靠性。
據美國偉創立，AGILENT等公司的可靠性試驗，例如推力試驗，彎曲試驗，振動試驗，跌落試驗，經過潮熱，高低溫度循環等可靠性試驗結果，大體上都有一個比較相近的結論：大多數民用、通信等領域，由於使用環境沒有太大的應力，無鉛焊點的機械強度甚至比有鉛的要求還高；便在使用應力高的地方，例如軍事，高低溫，低氣壓等惡劣環境下，由於無鉛蠕變大，因此無鉛比有鉛的可靠性差很多。
關於無鉛焊點的可靠性（包括測試方法）還在初期的研究階段。
（2）錫須問題
SN在壓縮狀態會生長晶須（WHISKER），嚴重時會造成短路，要特別關注窄間距QFP封裝元件。晶須是直徑為1－10µm，長度為數µm－數＋µm的針狀形單晶體，易發生在Sn、Zn、Cd、Qg等低熔點金屬表面。
Sn須增長的根本原因是在Sn鍍層上產生應力，室溫下1.5個月晶須長度達1.5µm。
在Sn中加一些雜質可避免生長Sn須。
（3）分層LIFT－OFF（剝離、裂紋）現象
無鉛和有鉛混用時，如果焊接中混入的鉛超過標准>5％時，焊接後在焊占與焊端交界處會加劇公層LIFT－OFF（剝離、裂紋）現象。LIFT－OFF現象在有鉛元件採用無鉛波峰焊的工藝中比較多，嚴重時甚至會把PCB焊盤一起剝離開。因此過渡階段波峰焊的焊盤設計可採用SMD（阻焊定義焊盤）方式，用阻焊膜壓住焊盤四周，這樣可以減輕或避免PCB焊盤剝離現象。
關於分層LIFT－OFF（剝離、裂紋）現象的機理還要繼續研究。當焊料、元件、PCB全部無鉛化後是否不會產生LIFT－OFF會現象了，也要繼續研究。
元件的Sn－Pb鍍層發生的LIFT－OFF
（4） 鉛和有鉛混用時可靠性討論
① 無鉛焊料中的鉛對長期可靠性的影響是一個課題，需要更進一步研究。初步的研究顯示；焊點中鉛含量的不同對可靠性的影響是不同的，當含量在某一個中間范圍時，影響最大，這是因為在最後凝固形成結晶時，在Sn權界面處，有偏析金相形成，這些偏析金相在循環負載下開始形成裂紋並不斷擴大。例如：2％－5％的鉛可以決定無鉛焊料的疲勞壽命，但與Sn－Pb焊料相比，可靠性相差不大。無鉛焊料與有鉛焊端混有時要控制焊點中鉛含量<0.05％。
目前正處在無鉛和有鉛焊接的過度轉變時期，大部分無鉛工藝是無鉛焊料與有鉛引腳的元件混用。在「無鉛」焊點中，鉛的含量可能來源於元件的焊端、引腳或BGA的焊球。
無鉛焊料與有鉛焊端混用時氣孔多，這是因為有鉛焊端與無鉛焊料混用時，焊端（球）上的有鉛焊料先熔，覆蓋焊盤，當無鉛焊料合金熔化時，焊膏中的助焊劑排不出去造成氣孔。對於波峰焊，由於元件引腳脖子Sn－Pb電鍍層不斷融解，焊點中鉛的含量需要進行監測。
② 有鉛焊接與無鉛焊端混用的質量最差
有鉛焊料與無鉛焊端混用時如果採用有鉛焊料的溫度曲線，有鉛焊料先熔，而無鉛焊端（球）不能完全熔化，使元件一側的界面不能生成金屬間合金層，BGA、CSP－側原來的結構被破壞而造成失效，因此有鉛焊料與無鉛焊端混用時質量最差。BGA、CSP無鉛焊球是不能用到有鉛工藝中的。
（5） 高溫對元件的不利影響
陶瓷電阻和特殊的電容對溫度曲線的斜率(溫度的變化速率)非常敏感,由於陶瓷體與PCB的熱膨脹系數CTE相差大（陶瓷：3－5，PCB：17左右），在焊點冷卻時容易造成元件體和焊點裂紋，元件開裂現象與CTE的差異、溫度、元件的尺寸大小成正比。0201、0402、0603小元件一般很少開裂，而以上的大元件發生開裂失效的機會較多。
鋁電解電容對清晰度極其敏感。
連接器和其他塑料封裝元件（如QFP、PBGA）在高溫時失效明顯增加。主要是分層、爆米花、變形等、粗略統計，溫度每提高10℃，潮濕敏感元件（MSL）的可靠性降1級。解決措施是盡量降低峰值溫度；對潮濕敏感元件進行去潮烘烤處理。
（6） 高溫對PCB的不利影響
高溫對PCB的不利影響在第三節中已經做了分析，高溫容易PCB的熱變形、因樹脂老化變質而降低強度和絕緣電阻值，由於PCB的Z軸與XY方向的CTE不匹配造成金屬化孔鍍層斷裂而失效等可靠性問題。
解決措施是盡量降低峰值溫度，一般簡單的消費類產品可以採用FR－4基材，厚板和復雜產品需要採用耐高溫的FR－5或CEMn來替代FR－4基材。
（7） 電氣可靠性
迴流焊、波峰焊、返修形成的助焊劑殘留物，在潮濕環境和一定電壓下，導電體之間可能會發生電化學反應，導致表面絕緣電阻（SIR）的下降。如果有電遷移和枝狀結晶（錫須）生長的出現，將發生導線間的短路，造成電遷移（俗稱「漏電」）的風險。為了保證電氣可靠性，需要對不同免清洗助焊劑的性能進行評估。
（8） 關於無鉛返修
① 無鉛焊料的返修相當困難，主要原因：
（A）無鉛焊料合金潤濕性差。
（B）溫度高（簡單PCB235℃，復雜PCB260℃）。
（C）工藝窗口小。
② 無鉛返修注意事項：
（A）選擇適當的返修設備和工具。
（B）正確作用返修設備和工具。
（C）正確選擇焊膏、焊劑、焊錫絲等材料。
（D）正確設置焊接參數。
除了要適應無鉛焊料的高熔點和低潤濕性。同時返修過程中一定要小心，將任何潛在的對元件和PCB的可靠性產生不利影響的因素降至最低。
（9） 關於過度時期無鉛和有鉛混用情況總結。
（A）無鉛焊料和無鉛焊端――效果最好。
（B）無鉛焊料和有鉛焊端――目前普通使用，可以應用，但必須控制Pb，Cu等的含量，要配製相應的助焊劑，還要嚴格控制溫度曲線等工藝參數，否則會造成可靠性問題。
（C）有鉛焊料和無鉛焊端――效果最差，BGA、CSP無鉛焊球是不能用到有鉛工藝中的，不建議採用。
五、 過渡階段有鉛、無鉛混用應注意的問題
1、 問題舉例
（1） 有鉛工藝也遇到了無鉛元器件有的SMT加工廠，雖然還沒有啟動無鉛工藝，但是也遇到了無鉛元器件，特別是BGA／CSP和LLP。有的元件廠已經不生產有鉛的器件了，因此采購不到有鉛器件了，這種知道采購的器件是無鉛的情況還不可怕，因為可以通過提高焊接溫度，一般提高到230－235℃就可以。還有一種措施可以採用無鉛焊料和無鉛工藝，因為目前過度階段普遍情況是無鉛焊料和有鉛焊端混用，其可靠性還是可以被接受的。但是最糟糕的是無意中遇到了無鉛元器件，生產前沒有發現，生產中還是採用有鉛焊料和有鉛工藝，結果非常糟糕，因為有鉛焊料和無鉛焊端混用效果最差。
（2） 有鉛工藝也遇到純Sn熱風整平的PCB。
這種情況也是在無意中發生過，結果由於焊接溫度不夠造成質量問題。
（3） 波峰焊問題
波峰焊問題比較多，例如目前有鉛工藝遇到無鉛元器件；無鉛工藝的插裝孔，導通孔不上錫；分層LIFT－OFF現象較嚴重；橋接、漏焊等缺陷多；錫鍋表面氧化物多。。。。。
2、 解決措施
（1） 備料
備料要注意元器件的焊端材料是否無鉛，如果是無鉛元器件，一定要弄清楚是什麼鍍層材料，特別是BGA／CSP和新型封裝的器件，例如LLP等（有鉛工藝也要注意）。
目前無鉛標准還沒有完善，因此無鉛無器件焊端表面鍍層的種類很多，例如日本的元件焊端鍍Sn／Bi層，如果焊料中含有鉛，當鉛含量<4WT％，Bi會與Pb形成93℃的低熔點，影響產品可靠性，因此鍍Sn／Bi的元件只能在無鉛焊料中使用。
（2） 物料管理
對於有鉛、無鉛兩種工藝並存的企業，務必注意製造嚴格的物料管理制度，千萬不能把有鉛、無鉛的焊膏和元器件混淆。
（3） 無鉛印刷要提高印刷精度
加大模板開口尺寸：寬厚比>1.6，面積比>0.71
（4） 提高貼片精度
（5） 嚴格控制溫度曲線，盡量降低峰值溫度；
對潮濕敏感元件進行去潮烘烤。
（6） 復雜和高可靠產品採用耐高溫的PCB材料（FR5或其它）
（7） 在N2中焊接比在空氣中焊接的質量好，尤其波峰焊採用N2可以減少高溫焊料氧化，減少殘渣，節省焊料。或者加入無鉛錫渣還原粉，將產生大量的殘渣還原後重復利用，但一定要比有鉛焊接更注意每天的清理和日常維護。
六、有鉛向無鉛製程轉換過程中成本控制
在有鉛向無製程轉換過程中成本控制主要從機器成本和製程材料消耗成本兩方面考慮。
目前相當多的企業已購置有鉛焊接工藝所使用的機器（波峰焊）在各種性能及操作性方面已經接近無鉛焊接的工藝要求，將現在所使用的機器關鍵部分的部件材質及尺寸作出對應的改造即可繼續使用在要求不是十分高的電子產品加工工藝當中。
普通波峰焊機改無鉛波峰焊機可行性分析
普通錫和無鉛錫的焊接溫度區別:
a普通錫的焊接溫度245℃
b無鉛錫的焊接溫度270℃
普通錫和無鉛錫的焊接用助焊劑預熱溫度區別
a普通錫的焊接用助焊劑預熱溫度90℃
b無鉛錫的焊接用助焊劑預熱溫度110℃
普通錫和無鉛錫的金屬成分區別
a普通錫的金屬成分Sn/Pb
b無鉛錫的金屬成分主要是Sn/Ag/Cu或者Sn/Cu
普通錫和無鉛錫的焊接設備要求區別
:
普通錫的焊接設備要求
無特別要求:
無鉛錫的焊接設備要求
a要求機器當中與錫接觸部分本身不能含有鉛的成分.
b要求無鉛錫的熔爐能夠耐腐蝕的性能較好.
c要求機器的冷卻速度較快
綜合以上要求其對應措施如下
1.機器的材料採用鈦合金材料
2.機器的預熱區長度和機器使用的速度成一定比例
3.和無鉛助焊劑有接觸的部分採用不含鉛成分材料製成
4.將機器的冷卻部分改為冷氣機或將冷卻風扇的數量加多
錫爐改造後效果
a完全滿足無鉛工藝製程各方面的要求
b生產速度和改造之前基本相同
結論
將原來的普通波峰焊機改造成無鉛波峰焊機是完全可行而且是節約成本的兩全之策
.
材料消耗方面
目前無鉛工藝當中採用的釺焊料相對比原來的焊料成分方面錫的含量增大很多，其合金成分相對有很大的提升。在生產加工過程中，其錫渣的產生量比原來普通焊料的產生量也有很大幅度的提高。如果能將錫渣的產生量降低則對於材料消耗方面的成本控制是有益的。
錫渣主要是錫在高溫環境下和氧氣發生反應產生的氧化物，通過物理高溫攪拌可以將大部分的錫氧分離（即錫渣還原），將分離的錫重新使用，也可利用化學置換還原反應將錫渣中的氧分子置換後還原成純錫而重復使用。