無鉛焊接如何管控

1. 什麼是無鉛焊接

無鉛焊接對設備要求較高，焊接溫度高，設備和焊接材料價格昂貴。
主要優點是無毒，無污染，環保。
一般是出口到歐盟，美國等發達國家和地區的產品都要求無鉛。
1、無鉛焊料的熔點要低，盡可能地接近63/37錫鉛合金的共晶溫度183℃，如果新產品的共晶溫度只高出183℃幾度應該不是很大問題，但目前尚沒有能夠真正推廣的，並符合焊接要求的此類無鉛焊料；另外，在開發出有較低共晶溫度的無鉛焊料以前，應盡量把無鉛焊料的熔融間隔溫差降下來，即盡量減小其固相線與液相線之間的溫度區間，固相線溫度最小為150℃，液相線溫度視具體應用而定(波峰焊用錫條：265℃以下；錫絲：375℃以下；SMT用焊錫膏：250℃以下，通常要求迴流焊溫度應該低於225~230℃)。
2、無鉛焊料要有良好的潤濕性；一般情況下，再流焊時焊料在液相線以上停留的時間為30~90秒，波峰焊時被焊接管腳及線路板基板面與錫液波峰接觸的時間為4秒左右，使用無鉛焊料以後，要保證在以上時間范圍內焊料能表現出良好的潤濕性能，以保證優質的焊接效果；
3、焊接後的導電及導熱率都要與63/37錫鉛合金焊料相接近；
4、焊點的抗拉強度、韌性、延展性及抗蠕變性能都要與錫鉛合金的性能相差不多；
5、成本盡可能的降低；目前，能控制在錫鉛合金的1.5~2倍，是比較理想的價位；
6、所開發的無鉛焊料在使用過程中，與線路板的銅基、或線路板所鍍的無鉛焊料、以及元器件管腳或其表面的無鉛焊料及其它金屬鍍層間，有良好的釺合性能；
7、新開發的無鉛焊料盡量與各類助焊劑相匹配，並且兼容性要盡可能的強；既能夠在活性松香樹脂型助焊劑（RA）的支持下工作，也能夠適用溫和型、弱活性松香焊劑（RMA）或不含松香樹脂的免清洗助焊劑才是以後的發展趨勢；
8、焊接後對焊點的檢驗、返修要容易；
9、所選用原材料能夠滿足長期的充分供應；
10、與目前所用的設備工藝相兼容，在不更換設備的狀況下可以工作。

2. 無鉛焊接設備的要求

要求必須達到一下三點：

1. 對無鉛焊接設備有特殊要求的是無鉛迴流爐、無鉛波峰焊爐和電烙鐵。

2. 無鉛焊接和有鉛焊接工藝的最大區別是對溫度的要求不同，有鉛焊料熔點為183攝氏度，而一般無鉛焊料的熔點為217度，以此為依據，展開有無鉛焊接工藝的區別。

3. 相對有鉛焊接設備，無鉛焊接設備材料要求耐溫度高、溫度控制精度高、功率高。
   

3. 有鉛焊接到無鉛焊接需注意那些問題

兩者在焊接方面差不多，只有無鉛的更為環保

4. 無鉛焊接的內　容

在焊料的發展過程中，錫鉛合金一直是最優質的、廉價的焊接材料，無論是焊接質量還是焊後的可靠性都能夠達到使用要求；但是，隨著人類環保意識的加強，「鉛」及其化合物對人體的危害及對環境的污染，越來越被人類所重視。
美國環境保護署(EPA)將鉛及其化合物定性為17種嚴重危害人類壽命與自然環境的化學物質之一，鉛右通過滲入地下水系統而進入動物或人類的食物鏈；在日常工作中，人體可通過皮膚吸收、呼吸、進食等吸收鉛或其化合物，當這些物質在人體內達到一定量時，會影響體內蛋白質的正常合成，破壞中樞神經，造成神經和再生系統紊亂、呆滯、貧血、智力下降、高血壓甚至不孕等症狀；鉛中毒屬重金屬中毒，在人體內它還有不可排泄、並且會逐漸積累的問題。美國職業安全與健康管理署(OSHA)標准：成人血液中鉛含量應低於50mg/dl，兒童血液中鉛含量應低於30mg/dl。
中國已加入WTO，中國市場已經逐步與國際市場接軌；為了提高自身產品的適應能力，及出口時避免上述不必要的麻煩，國內廠商應加強產品無鉛化的意識，盡快地適應國際市場的要求，不要走在別人的後面，否則產品將失去一定的競爭力，在日趨激烈的國際競爭中處於下風；在我國沿海開放地區的外資廠居多，其中上規模的國際大公司也不少，這些外資公司已經注意到了無鉛化的必要性，有些公司已將無鉛化提入公司改進日程。
綠色環保產品是新世紀的主流，但是無鉛化是否可行呢？這個問題要從技術、成本以及無鉛焊料與目前軟釺焊設備的兼容性等多個角度去解答。首先從技術上來講，無鉛化已得到了多個國家的重視，好多國家設有無鉛焊料研發的專門機構，這些研發機構以及焊料生產廠商，都已經研發出多種無鉛焊料，且有相當一部分被實驗證明是可以替代錫鉛焊料的產品，（具體的無鉛焊料種類及其特性本文第五要點有詳細介紹）；從成本角度考慮，目前所開發出的無鉛焊料成本一般的在錫鉛合金價格的2~3倍左右，據粗略統計，所用焊料的費用不超過產品總成本的0.1%左右，所以不會對產品的總體成本造成太大的影響；就設備而言，目前也有適應無鉛焊料的波峰焊及再流焊設備出廠，但是，眾多無鉛焊料研發機構及生產商仍在不斷努力改進無鉛焊料本身的質量參數，以適應客戶目前的現有設備。 1991和1993年：美國參議院提出將電子焊料中鉛含量控制在0.1%以下的要求，遭到美國工業界強烈反對而夭折；
1991年起NEMI, NCMS, NIST, DIT, NPL, PCIF, ITRI, JIEP等組織相繼開展無鉛焊料的專題研究，耗資超過 2000萬美元，目前仍在繼續；
1998年日本修訂家用電子產品再生法，驅使企業界開發無鉛電子產品；
1998年10月日本松夏公司第一款批量生產的無鉛電子產品問世；
2000年6月：美國IPCLead-Free Roadmap 第4版發表，建議美國企業界於2001年推出無鉛化電子產品，2004年實現全面無鉛化；
2000年8月：日本 JEITALead-Free Roadmap 1.3 版發表，建議日本企業界於2003年實現標准化無鉛電子組裝；
2002年1月歐盟 Lead-FreeRoadmap1.0 版發表，根據問卷調查結果向業界提供關於無鉛化的重要統計資料；
歐盟議會和歐盟理事會2003年1月23日發布了第2002/95/EC號《關於在電氣電子設備中限制使用某些有害物質的指令》，在這個指令中，歐盟明確規定了六種有害物質為：「汞（Hg）、鎘（Cd）、六價鉻（Cr）、鉛（Pb）、聚溴聯苯（PBB）、聚溴二苯醚（PBDE）」；並強制要求自2006年7月1日起，在歐洲市場上銷售的電子產品必須為無鉛的電子產品；（個別類型電子產品暫時除外）
2003年3月，中國信息產業部擬定《電子信息產品生產污染防治管理辦法》，提議自2006年7月1日起投放市場的國家重點監管目錄內的電子信息產品不能含有Pb。 無鉛焊料首先要能夠真正滿足環保要求，不能把鉛去除了，又添加了新的有毒或有害的物質；要確保無鉛焊料的可焊性及焊後的可靠性，並要考慮到客戶所承受的成本等眾多問題。概括起來講，無鉛焊料應盡量滿足以下這些要求：
1、無鉛焊料的熔點要低，盡可能地接近63/37錫鉛合金的共晶溫度183℃，如果新產品的共晶溫度只高出183℃幾度應該不是很大問題，但目前尚沒有能夠真正推廣的，並符合焊接要求的此類無鉛焊料；另外，在開發出有較低共晶溫度的無鉛焊料以前，應盡量把無鉛焊料的熔融間隔溫差降下來，即盡量減小其固相線與液相線之間的溫度區間，固相線溫度最小為150℃，液相線溫度視具體應用而定(波峰焊用錫條：265℃以下；錫絲：375℃以下；SMT用焊錫膏：250℃以下，通常要求迴流焊溫度應該低於225~230℃)。
2、無鉛焊料要有良好的潤濕性；一般情況下，再流焊時焊料在液相線以上停留的時間為30~90秒，波峰焊時被焊接管腳及線路板基板面與錫液波峰接觸的時間為4秒左右，使用無鉛焊料以後，要保證在以上時間范圍內焊料能表現出良好的潤濕性能，以保證優質的焊接效果；
3、焊接後的導電及導熱率都要與63/37錫鉛合金焊料相接近；
4、焊點的抗拉強度、韌性、延展性及抗蠕變性能都要與錫鉛合金的性能相差不多；
5、成本盡可能的降低；目前，能控制在錫鉛合金的1.5~2倍，是比較理想的價位；
6、所開發的無鉛焊料在使用過程中，與線路板的銅基、或線路板所鍍的無鉛焊料、以及元器件管腳或其表面的無鉛焊料及其它金屬鍍層間，有良好的釺合性能；
7、新開發的無鉛焊料盡量與各類助焊劑相匹配，並且兼容性要盡可能的強；既能夠在活性松香樹脂型助焊劑（RA）的支持下工作，也能夠適用溫和型、弱活性松香焊劑（RMA）或不含松香樹脂的免清洗助焊劑才是以後的發展趨勢；
8、焊接後對焊點的檢驗、返修要容易；
9、所選用原材料能夠滿足長期的充分供應；
10、與目前所用的設備工藝相兼容，在不更換設備的狀況下可以工作。
四、略 五、目前所開發的無鉛焊料種類及其品質、成本之評估
1、無鉛焊料研發現狀：
美國國家生產科學研究所(NCMS)通過篩選得到了7種無鉛焊料並在此基礎上，進行了實用性和可靠性二次評審，最後推薦了三種合金供選擇。（見表一）
表一：美國用於表面安裝推薦的三種無鉛焊料合金
合金種類 熔融溫度 適用范圍
Sn-58Bi 139℃ 家用電器、攜帶式電話
Sn-3.4Ag-4.8Bi 205~210℃ 家用電器、攜帶式電話、宇宙航空、汽車
Sn-3.5Ag-0.5Cu-1In 221℃ 家用電器、攜帶式電話、宇宙航空、汽車
在日本，日本電子工業振興協會（JEITA）組織評定了無鉛焊料。表二為JEIDA組織評定的過渡期可用的合金。
表二、JEIDA組織評定的可用的合金
合金再流焊（R）/ 波峰焊（F）
Sn-Ag Sn-3.5Ag-0.75Cu R& F
Sn-Ag-Cu Sn-3Ag-0.7Cu F
Sn-Ag-Bi R
Sn-2Ag-3Bi-0.75Cu R
Sn-2Ag-4Bi-0.5Cu-0.1Ge R
Sn-3.5Ag-5Bi-0.7Cu R
Sn-3.5Ag-6Bi R
Sn-Bi Sn-1Ag-57Bi R
2、無鉛焊料的種類及特性
從各國相關組織推薦的各種無鉛焊料及各大公司試用的狀況總結，目前過渡期無鉛焊料可分為下述4類，見下表：
種類 共晶比/共晶點(℃) 特點 缺 點 優 點
（中溫合金）
Sn-Ag/Sn-3.5Ag 221 中高溫系,延展性/潤溫性 較強的一致性和可重復製造性,並已在電子業界應
比Sn-Pb差 用多年,一直保持很好的可靠性;用於迴流焊/波峰
焊/手工焊焊接;
Sn-Cu Sn-0.7Cu 227 抗拉強度延展性比Sn-Pb差 成本低/可應用於波峰焊/手工焊
（低溫合金）
Sn-Bi/Sn-58Bi 138 資源有限,熔點太低, 機械強度較差,易虛焊 熔點低,抗熱疲勞性好
Sn-Zn/Sn-9Zn 199 易氧化/易腐蝕/潤濕性很差 機械性能較好,較接近Sn-37Pb，腐蝕影響。
3、無鉛焊料的成本評估： 合金成份（%） 成本比較倍數 Sn-37Pb（傳統焊料） 1.00 Sn-0.7Cu 1.49 Sn-3.5Ag 3.20 Sn-3.5Ag-0.7Cu 3.19 Sn-3.0Ag-0.5Cu 2.87 Sn-0.7Cu-0.07Ni 2.0 六、無鉛焊料的推廣應用過程中所需解決或應注意的相關問題
1、無鉛錫絲的使用：
①、注意烙鐵功率的選擇，無鉛焊料的熔點比錫鉛合金高出許多，在不影響元器件所受熱沖擊的情況下，可適當把烙鐵功率加大，以加快熔錫與上錫的速度；焊接溫度不能低於3750C或用60W烙鐵。
②、在焊後焊點的感觀上，不能按以往錫鉛合金的標准評判，通常的無鉛焊料焊點不如錫鉛合金焊點平滑、光亮，但只要能保證焊點的完全焊接及其檢測時的可靠性，應屬可接受范圍。 七、建議電子行業無鉛化的導入製程
根據企業實際狀況，首先應抽調工程、品管、生技等部門相關人員，成立無鉛化推行論證工作小組，然後由該工作小組制定出適合本企業的無鉛焊料導入計劃，以及完成該計劃中每一個小節的具體時間，並發放各相關職能部門，要求企業內各部門按計劃分配工作，並予以執行。
相關推廣工作及導入計劃內容有以下幾點可供參考：
1、對相關無鉛焊料的各種資料進行書面論證：
①、無鉛焊料之起源：
②、無鉛焊料之推動力：
③、無鉛焊料之市場導向：
（①至③可參考本文第一點相關論述）
④、無鉛焊料之性能：
⑤、無鉛焊料成份之選用：
⑥、無鉛焊料品質之評估：
⑦、無鉛焊料成本之評估：
⑧、與無鉛焊料相匹配之助焊劑性能：
（④至⑧可參考本文第五、六點相關論述；以上①至⑧也要求焊料供貨商協助提供相關支持；）
2、協調、選擇無鉛焊料供貨商對具體無鉛焊料產品進行評估；
（可要求無鉛焊料生產廠商提供其產品配比或所含金屬元素成分、焊料性能、適用的溫度區線、對焊接設備的要求等方面相關資料）
3、協調各電子元器件生產商對電子元器件在無鉛化進程中的適用性，及其性能論證；
（此點應包括元器件管腳鍍層之無鉛成份及元器件所能承受熱沖擊能力進行評估）
4、對線路板生產商進行線路板無鉛化評估；
（此點包括線路板自身的無鉛化評估，及線路板所能承受之熱沖擊能力評估）
5、對企業現有設備進行評估；
（可參照本文第六點相關論述，或請求設備供貨商予以支持）
6、對引入無鉛焊料後生產工藝之調整，以及生產工藝調整後對企業產品質量、生產效率等各方面所帶來的影響進行評估；
（相關參數之調整可參照本文第五點及第六點相關論述）
7、對無鉛化導入計劃中所涉及到各部門，要求他們作出相應工作計劃書；
8、在確定以上程序基本完成，並有理論、技術支持後，可在工程或技術部門內部做無鉛焊料的應用實驗；
9、對實驗結果進行總結，對不足或存在明顯缺陷部分進行改進，或協調相關供貨商尋求技術支持；
10、將無鉛焊料安排到生產線進行試用、或對部分產品進行無鉛化實驗；
11、在所有評估、實驗完成以後，進行最終的無鉛化導入程序進行總結；並編制無鉛焊料使用工藝及各相關工位工作指導書。

5. 無鉛迴流焊將含氧量控制在多少合適

由於電子產品PCB板不斷小型化的需要，出現了片狀元件，傳統的焊接方法已不能適應需要。首先在混合集成電路板組裝中採用了迴流焊工藝，組裝焊接的元件多數為片狀電容、片狀電感，貼裝型晶體管及二極體等。隨著SMT整個技術發展日趨完善，多種貼片元件（SMC）和貼裝器件(SMD)的出現，作為貼裝技術一部分的迴流焊工藝技術及設備也得到相應的發展，其應用日趨廣泛，幾乎在所有電子產品領域都已得到應用，而迴流焊技術，圍繞著設備的改進也經歷以下發展階段。編輯本段熱板傳導迴流焊這類迴流焊爐依靠傳送帶或推板下的熱源加熱，通過熱傳導的方式加熱基板上的元件，用於採用陶瓷（Al2O3）基板厚膜電路的單面組裝，陶瓷基板上只有貼放在傳送帶上才能得到足夠的熱量，其結構簡單，價格便宜。我國的一些厚膜電路廠在80年代初曾引進過此類設備。迴流焊外觀編輯本段紅外線輻射迴流焊：此類迴流焊爐也多為傳送帶式，但傳送帶僅起支托、傳送基板的作用，其加熱方式主要依紅外線熱源以輻射方式加熱，爐膛內的溫度比前一種方式均勻，網孔較大，適於對雙面組裝的基板進行迴流焊接加熱。這類迴流焊爐可以說是迴流焊爐的基本型。在我國使用的很多，價格也比較便宜。編輯本段紅外加熱風（Hotair）迴流焊：這類迴流焊爐是在IR爐的基礎上加上熱風使爐內溫度更均勻，單純使用紅外輻射加熱時，人們發現在同樣的加熱環境內，不同材料及顏色吸收熱量是不同的，即（1）式中Q值是不同的，因而引起的溫升ΔT也不同，例如IC等SMD的封裝是黑色的酚醛或環氧，而引線是白色的金屬，單純加熱時，引線的溫度低於其黑色的SMD本體。加上熱風後可使溫度更均勻，而克服吸熱差異及陰影不良情況，IR+Hotair的迴流焊爐在國際上曾使用得很普遍。編輯本段充氮（N2）迴流焊：隨著組裝密度的提高，精細間距（Finepitch）組裝技術的出現，產生了充氮迴流焊工藝和設備，改善了迴流焊的質量和成品率，已成為迴流焊的發展方向。氮氣迴流焊有以下優點：（1）防止減少氧化（2）提高焊接潤濕力，加快潤濕速度（3）減少錫球的產生，避免橋接，得到列好的焊接質量得到列好的焊接質量特別重要的是，可以使用更低活性助焊劑的錫膏，同時也能提高焊點的性能，減少基材的變色，但是它的缺點是成本明顯的增加，這個增加的成本隨氮氣的用量而增加，當你需要爐內達到1000ppm含氧量與50ppm含氧量，對氮氣的需求是有天壤之別的。現在的錫膏製造廠商都在致力於開發在較高含氧量的氣氛中就能進行良好的焊接的免洗焊膏，這樣就可以減少氮氣的消耗。對於中迴流焊中引入氮氣，必須進行成本收益分析，它的收益包括產品的良率，品質的改善，返工或維修費的降低等等，完整無誤的分析往往會揭示氮氣引入並沒有增加最終成本，相反，我們卻能從中收益。在目前所使用的大多數爐子都是強制熱風循環型的，在這種爐子中控制氮氣的消耗不是容易的事。有幾種方法來減少氮氣的消耗量，減少爐子進出口的開口面積，很重要的一點就是要用隔板，卷簾或類似的裝置來阻擋沒有用到的那部分進出口的空間，另外一種方式是利用熱的氮氣層比空氣輕且不易混合的原理，在設計爐的時候就使得加熱腔比進出口都高，這樣加熱腔內形成自然氮氣層，減少了氮氣的補償量並維護在要求的純度上。編輯本段雙面迴流焊雙面PCB已經相當普及，並在逐漸變得復那時起來，它得以如此普及，主要原因是它給設計者提供了極為良好的彈性空間，從而設計出更為小巧，緊湊的低成本的產品。到今天為止，雙面板一般都有通過迴流焊接上面（元件面），然後通過波峰焊來焊接下面（引腳面）。目前的一個趨勢傾向於雙面迴流焊，但是這個工藝製程仍存在一些問題。大板的底部元件可能會在第二次迴流焊過程中掉落，或者底部焊接點的部分熔融而造成焊點的可靠性問題。已經發現有幾種方法來實現雙面迴流焊：一種是用膠來粘住第一面元件，那當它被翻過來第二次進入迴流焊時元件就會固定在位置上而不會掉落，這個方法很常用，但是需要額外的設備和操作步驟，也就增加了成本。第二種是應用不同熔點的焊錫合金，在做第一面是用較高熔點的合金而在做第二面時用低熔點的合金，這種方法的問題是低熔點合金選擇可能受到最終產品的工作溫度的限制，而高熔點的合金則勢必要提高迴流焊的溫度，那就可能會對元件與PCB本身造成損傷。對於大多數元件，熔接點熔錫表面張力足夠抓住底部元件話形成高可靠性的焊點，元件重量與引腳面積之比是用來衡量是否能進行這種成功焊接一個標准，通常在設計時會使用30g/in2這個標准，第三種是在爐子低部吹冷風的方法，這樣可以維持PCB底部焊點溫度在第二次迴流焊中低於熔點。但是潛在的問題是由於上下面溫差的產生，造成內應力產生，需要用有效的手段和過程來消除應力，提高可靠性。以上這些製程問題都不是很簡單的。但是它們正在被成功解決之中。勿容置疑，在未來的幾年，雙面板會斷續在數量上和復雜性性上有很大發展。編輯本段通孔迴流焊通孔迴流焊有時也稱作分類元件迴流焊，正在逐漸興起。它可以去除波峰焊環節，而成為PCB混裝技術中的一個工藝環節。一個最大的好處就是可以在發揮表面貼裝製造工藝的優點的同時使用通孔插件來得到較好的機械聯接強度。對於較大尺寸的PCB板的平整度不能夠使所有表面貼裝元器件的引腳都能和焊盤接觸，同時，就算引腳和焊盤都能接觸上，它所提供的機械強度也往往是不夠大的，很容易在產品的使用中脫開而成為故障點。盡管通孔迴流焊可發取得償還好處，但是在實際應用中仍有幾個缺點，錫膏量大，這樣會增加因助焊劑的揮了冷卻而產生對機器污染的程度，需要一個有效的助焊劑殘留清除裝置。另外一點是許多連接器並沒有設計成可以承受迴流焊的溫度，早期基於直接紅外加熱的爐子已不能適用，這種爐子缺少有效的熱傳遞效率來處理一般表面貼裝元件與具有復雜幾何外觀的通孔連接器同在一塊PCB上的能力。只有大容量的具有高的熱傳遞的強制對流爐子，才有可能實現通孔迴流，並且也得到實踐證明，剩下的問題就是如何保證通孔中的錫膏與元件腳有一個適當的迴流焊溫度曲線。隨著工藝與元件的改進，通孔迴流焊也會越來越多被應用。影響迴流焊工藝的因素很多，也很復雜，需要工藝人員在生產中不斷研究探討，將從多個方面來進行探討。溫度曲線的建立溫度曲線是指SMA通過迴流爐時，SMA上某一點的溫度隨時間變化的曲線。溫度曲線提供了一種直觀的方法，來分析某個元件在整個迴流焊過程中的溫度變化情況。這對於獲得最佳的可焊性，避免由於超溫而對元件造成損壞，以及保證焊接質量都非常有用。溫度曲線採用爐溫測試儀來測試，目前市面上有很多種爐溫測試儀供使用者選擇。預熱段該區域的目的是把室溫的PCB盡快加熱，以達到第二個特定目標，但升溫速率要控制在適當范圍以內，如果過快，會產生熱沖擊，電路板和元件都可能受損；過慢，則溶劑揮發不充分，影響焊接質量。由於加熱速度較快，在溫區的後段SMA內的溫差較大。為防止熱沖擊對元件的損傷，一般規定最大速度為4℃/s。然而，通常上升速率設定為1-3℃／s。典型的升溫速率為2℃／s。保溫段保溫段是指溫度從120℃-150℃升至焊膏熔點的區域。其主要目的是使SMA內各元件的溫度趨於穩定，盡量減少溫差。在這個區域里給予足夠的時間使較大元件的溫度趕上較小元件，並保證焊膏中的助焊劑得到充分揮發。到保溫段結束，焊盤、焊料球及元件引腳上的氧化物被除去，整個電路板的溫度達到平衡。應注意的是SMA上所有元件在這一段結束時應具有相同的溫度，否則進入到迴流段將會因為各部分溫度不均產生各種不良焊接現象。迴流段在這一區域里加熱器的溫度設置得最高，使組件的溫度快速上升至峰值溫度。在迴流段其焊接峰值溫度視所用焊膏的不同而不同，一般推薦為焊膏的熔點溫度加上20-40℃。對於熔點為183℃的63Sn／37Pb焊膏和熔點為179℃的Sn62／Pb36／Ag2焊膏，峰值溫度一般為210-230℃，再流時間不要過長，以防對SMA造成不良影響。理想的溫度曲線是超過焊錫熔點的「尖端區」覆蓋的面積最小。冷卻段這段中焊膏內的鉛錫粉末已經熔化並充分潤濕被連接表面，應該用盡可能快的速度來進行冷卻，這樣將有助於得到明亮的焊點並有好的外形和低的接觸角度。緩慢冷卻會導致電路板的分解而進入錫中，從而產生灰暗毛糙的焊點。在極端的情形下，它能引起沾錫不良和減弱焊點結合力。冷卻段降溫速率一般為3-10℃／s，冷卻至75℃即可。橋聯焊接加熱過程中也會產生焊料塌邊，這個情況出現在預熱和主加熱兩種場合，當預熱溫度在幾十至一網路范圍內，作為焊料中成分之一的溶劑即會降低粘度而流出，如果其流出的趨勢是十分強烈的，會同時將焊料顆粒擠出焊區外的含金顆粒，在熔融時如不能返回到焊區內，也會形成滯留的焊料球。除上面的因素外，SMD元件端電極是否平整良好，電路線路板布線設計與焊區間距是否規范，阻焊劑塗敷方法的選擇和其塗敷精度等都會是造成橋聯的原因。立碑(曼哈頓現象)片式元件在遭受急速加熱情況下發生的翹立，這是因為急熱使元件兩端存在溫差，電極端一邊的焊料完全熔融後獲得良好的濕潤，而另一邊的焊料未完全熔融而引起濕潤不良，這樣促進了元件的翹立。因此，加熱時要從時間要素的角度考慮，使水平方向的加熱形成均衡的溫度分布，避免急熱的產生。防止元件翹立的主要因素有以下幾點：①選擇粘接力強的焊料，焊料的印刷精度和元件的貼裝精度也需提高；②元件的外部電極需要有良好的濕潤性和濕潤穩定性。推薦：溫度40℃以下，濕度70％RH以下，進廠元件的使用期不可超過6個月；③採用小的焊區寬度尺寸，以減少焊料熔融時對元件端部產生的表面張力。另外可適當減小焊料的印刷厚度，如選用100μm；④焊接溫度管理條件設定也是元件翹立的一個因素。通常的目標是加熱要均勻，特別在元件兩連接端的焊接圓角形成之前，均衡加熱不可出現波動。潤濕不良潤濕不良是指焊接過程中焊料和電路基板的焊區(銅箔)或SMD的外部電極，經浸潤後不生成相互間的反應層，而造成漏焊或少焊故障。其中原因大多是焊區表面受到污染或沾上阻焊劑，或是被接合物表面生成金屬化合物層而引起的。譬如銀的表面有硫化物、錫的表面有氧化物都會產生潤濕不良。另外焊料中殘留的鋁、鋅、鎘等超過0．005％以上時，由於焊劑的吸濕作用使活化程度降低，也可發生潤濕不良。因此在焊接基板表面和元件表面要做好防污措施。選擇合適的焊料，並設定合理的焊接溫度曲線。無鉛焊接的五個步驟：1選擇適當的材料和方法在無鉛焊接工藝中，焊接材料的選擇是最具挑戰性的。因為對於無鉛焊接工藝來說，無鉛焊料、焊膏、助焊劑等材料的選擇是最關鍵的，也是最困難的。在選擇這些材料時還要考慮到焊接元件的類型、線路板的類型，以及它們的表面塗敷狀況。選擇的這些材料應該是在自己的研究中證明了的，或是權威機構或文獻推薦的，或是已有使用的經驗。把這些材料列成表以備在工藝試驗中進行試驗，以對它們進行深入的研究，了解其對工藝的各方面的影響。對於焊接方法，要根據自己的實際情況進行選擇，如元件類型：表面安裝元件、通孔插裝元件；線路板的情況；板上元件的多少及分布情況等。對於表面安裝元件的焊接，需採用迴流焊的方法；對於通孔插裝元件，可根據情況選擇波峰焊、浸焊或噴焊法來進行焊接。波峰焊更適合於整塊板(大型)上通孔插裝元件的焊接；浸焊更適合於整塊板(小型)上或板上局部區域通孔插裝元件的焊接；局噴焊劑更適合於板上個別元件或少量通孔插裝元件的焊接。另外，還要注意的是，無鉛焊接的整個過程比含鉛焊料的要長，而且所需的焊接溫度要高，這是由於無鉛焊料的熔點比含鉛焊料的高，而它的浸潤性又要差一些的緣故。在焊接方法選擇好後，其焊接工藝的類型就確定了。這時就要根據焊接工藝要求選擇設備及相關的工藝控制和工藝檢查儀器，或進行升級。焊接設備及相關儀器的選擇跟焊接材料的選擇一樣，也是相當關鍵的。2確定工藝路線和工藝條件在第一步完成後，就可以對所選的焊接材料進行焊接工藝試驗。通過試驗確定工藝路線和工藝條件。在試驗中，需要對列表選出的焊接材料進行充分的試驗，以了解其特性及對工藝的影響。這一步的目的是開發出無鉛焊接的樣品。3開發健全焊接工藝這一步是第二步的繼續。它是對第二步在工藝試驗中收集到的試驗數據進行分析，進而改進材料、設備或改變工藝，以便獲得在實驗室條件下的健全工藝。在這一步還要弄清無鉛合金焊接工藝可能產生的沾染知道如何預防、測定各種焊接特性的工序能力(CPK)值，以及與原有的錫／鉛工藝進行比較。通過這些研究，就可開發出焊接工藝的檢查和測試程序，同時也可找出一些工藝失控的處理方法。4.還需要對焊接樣品進行可靠性試驗，以鑒定產品的質量是否達到要求。如果達不到要求，需找出原因並進行解決，直到達到要求為止。一旦焊接產品的可靠性達到要求，無鉛焊接工藝的開發就獲得成功，這個工藝就為規模生產做好了准准備就緒後的操作一切准備就緒，現在就可以從樣品生產轉變到工業化生產。在這時，仍需要對工藝進行****以維持工藝處於受控狀態。5控制和改進工藝無鉛焊接工藝是一個動態變化的舞台。工廠必須警惕可能出現的各種問題以避免出現工藝失控，同時也還需要不斷地改進工藝，以使產品的質量和合格晶率不斷得到提高。對於任何無鉛焊接工藝來說，改進焊接材料，以及更新設備都可改進產品的焊接性能。編輯本段工藝簡介通過重新熔化預先分配到印製板焊盤上的膏狀軟釺焊料，實現表面組裝元器件焊端或引腳與印製板焊盤之間機械與電氣連接的軟釺焊。1、迴流焊流程介紹迴流焊加工的為表面貼裝的板，其流程比較復雜，可分為兩種：單面貼裝、雙面貼裝。A，單面貼裝：預塗錫膏→貼片（分為手工貼裝和機器自動貼裝）→迴流焊→檢查及電測試。B，雙面貼裝：A面預塗錫膏→貼片（分為手工貼裝和機器自動貼裝）→迴流焊→B面預塗錫膏→貼片（分為手工貼裝和機器自動貼裝）→迴流焊→檢查及電測試。

6. 無鉛焊接如何確保鉛不超標

1. 來料控制,(錫條,元件引腳)

2. 工具控制,確保有鉛無鉛不混用

3. 定期檢測
   

7. 無鉛錫絲手工焊接溫度如何設定錫絲的熔點為217度。溫度設定有沒有國家或行業標准依據

焊接時候用電烙鐵有時候瓦數大了時間長了焊錫會飛，可以把開關關一段時間再接上。一般的烙鐵不顯示溫度的，就靠手感經驗了。旁邊放一盒松香助焊。

8. 無鉛焊接與有鉛焊接區別

無鉛焊接與有鉛焊接區別
1、焊接溫度差別：
最直接的區別是焊接溫度的不同，無鉛錫絲要求的焊接溫度更高一些，一般在250度左右，而普通的錫絲的焊接溫度在180度，所以無鉛焊台的焊接溫度更高一些，而且無鉛焊台的供熱速度更快。
2、環保程度差別：
有鉛焊接經濟實惠，在之前就十分廣泛的普及。然而鉛是個對人體健康有害的金屬，這樣就引起了無鉛焊接的話題。無鉛焊台可以做到不受到污染而成為無鉛環保產品，這樣就不用擔心對環境和人體產生危害。
3、原料差別：
有鉛與無鉛錫膏的最大區別是是否含有鉛，成分上的改變導致物理性質熔點發生變化，浸潤性發生變化。助焊劑填加到有鉛錫膏中就叫有鉛助焊劑，填加到無鉛錫膏中就叫無鉛助焊劑。不是因為助焊劑中是否含鉛而命名。
4、用途上差別：
無鉛助焊劑與有鉛助焊劑，最大的區別是用途上，成分上大部分相同，其中少量成分改變了。從理論上來講，用無鉛焊台也可以焊有鉛焊點，因為無鉛焊台的溫度可以達到有鉛焊料的熔點。但實際上沒有人這樣用，因為一旦用有鉛焊料在無鉛焊台上焊接後，無鉛焊台就受到污染而無法再做無鉛環保產品了。
參考資料來源：搜狗網路-無鉛焊接

9. 無鉛焊接技術目前有哪些技術難點

無鉛焊接技術的關鍵問題：
無鉛焊接給我們帶來的是綠色環保，同時帶來更多的是問題，這些問題包括：
1.製造成本增高：PCB元器件、焊接材料、助焊劑、設備人員等；
2.加工技術難度增高：無鉛焊料焊接溫度增高、工藝窗口窄；
3.生產設備要求高：波峰焊、迴流焊、視覺檢測設備、在線測試設備、返修設備等；
4.工作壓力提高：指定負責人完成准備工作、確定導人時間表、儀器設備增值預算等；
5.生產品質減低：來料檢測含鉛量、焊點光亮度降低、殘留增多、在線測試難度增加、表面絕緣 電阻增大等。
無鉛焊接對焊料的要求
要實施無鉛焊接，首先從材料上考慮，涉及的材料有元器件、PCB、焊接材料、助焊劑等。
對無鉛焊料(包括用在PCB焊盤、元器件可焊端、焊接材料)的要求：
1．電導率、熱導率、熱膨脹系數的匹配；
2．與錫/鉛焊料相近的熔點及特性；
3．布線材料與PCB基材、可焊層的兼容；
4．剪切強度、蠕變抗力、等溫疲勞抗力、熱機疲勞抗力、金屬學組織的穩定性；
5．良好的潤濕性、可焊性、可靠性；
6．可接受的價格。
代替錫/鉛焊料的合金有多種，一般是以Sn為基體，添加Ag、Cu、Sb、In等合金元素。現在市場上主要以錫/銀/銅合金為主，取代錫/鉛焊料的錫/銀/銅合金可有不同的配比形式。日本傾向於96．5％錫/3．0％銀/0．5％銅，北美更傾向於95．5％錫／3．9％銀／0．6％銅，EU傾向於95．5％錫/3．8％銀/0．7％銅。IPC推薦的三種焊料合金是：96．5％錫/3．0％銀/0．5％銅，95．5％錫/3．8％銀/0．7％銅，95．5％錫/4．0％銀/0．5％銅。每種配比形式，供應商都做了大量實驗分析，每一家都認為自己的焊料是取代錫/鉛焊料的最佳選擇。除此之外，表中列出多種可供選擇的無鉛焊料(用於迴流焊的焊膏，用於波峰焊的合金棒，用於手工焊接的焊錫絲)。
無鉛焊料的成本大約為錫/鉛合金的230％左右。
無鉛焊接對PCB的要求：PCB板材應選用玻璃態轉化溫度(TC)較高的板材，同時採用無鉛材料製作PCB的焊盤，尤其是焊盤預鍍焊料的PCB。
無鉛焊接，是對整個電子業的一個挑戰，戰勝他的同時，亦保護了人類自己。願我們的工程技術人員與我們的製造供應商一起，邁出無鉛焊接堅實的一步!
無鉛焊接對元器件的要求：對元器件的要求變高，尤其塑封器件，耐熱力要達到280℃/5S，與錫/鉛元器件相同，使用前按要求對元器件進行預處理，減少焊接過程中缺陷的產生，同時要求元器件端電極材料均為無鉛。
無鉛焊接對設備要求
無鉛焊接對波峰焊的要求：錫爐內壁、波峰馬達等始終與無鉛焊料接觸的部件，其抗溶蝕能力應比錫鉛焊爐中的部件要更高。要適應新的焊接溫度要求：預熱區加長或更新加熱組件，波峰焊焊槽、機械結構和傳動裝置都要適應新的要求，錫槽的機構材料與焊料的一致性(兼容性)要匹配。為提高焊接質量和減少焊料的氧化。
生產廠家要考慮：1更換設備；2更換無鉛焊槽等配套設施；3在現有波峰焊錫槽等配套設施上塗防護層。
無鉛焊接對迴流焊要求：加熱溫度能夠滿足無鉛曲線的要求即可。請注意：因無鉛焊料流動性、潤濕性較差，要求助焊劑活性強一些；另外無鉛焊接要求的迴流溫度比較高，會加速PCB焊盤、元器件引腳／焊端的氧化。因此焊接過程中充氮氣或其他惰性氣體可減少焊接缺陷，選擇無鉛焊接設備時應加以考慮。
無鉛焊接對絲網印的要求：大致與錫／鉛焊料相同。因60％-80％焊接缺陷源於焊膏印刷質量，所以加強絲網印刷後的質量檢查，完善焊膏檢測系統在努力提高生產效率方面意義重大。
工藝准備
向無鉛技術轉變時，波峰焊工藝首先向無鉛印製板和元器件轉變，而後向無鉛焊料轉變(會帶來潤濕角上升)，而再流焊則無此必要。以錫/銀/銅無鉛焊料為例，焊接迴流曲線的設定為：
升溫區：從室溫升到150℃，升溫速度1℃/S-3℃/S，快速升溫容易引起焊料塌角的崩沸。
恆溫區：此時基板上溫度差差最小。溫度一般從150℃上升到180℃，需2-3段(60s-120s)，該段擔負著激發助焊劑活性，去除氧化膜的任務。為保證加熱均勻，不致在高溫區過熱，應採用3段(大約為90s最佳)。
迴流區：180℃-235℃-217℃，再流焊的最低溫度等於焊料的液相線加上10℃，再流焊最高溫度等於再流焊最低溫度加上基板內溫度差，為保證在峰值溫度前後，元器件受熱均勻，避免局部過熱，必須設置2段(60S)，這樣可以把峰值溫度作為平台形成溫度曲線。
冷卻區：負斜率為1-4℃，工作段數增加，速度相對放慢，所以元器件等受熱時間延長，就增加了氧化作用的影響，這是必須解決的另一個問題，最有效的方法是均溫區，再流焊區等溫度較高的工作區段，充氮氣強制循環，降低氧氣的濃度以減輕氧化作用的產生。冷卻問題：焊好的組件離開再流焊區後，將被進行急速冷卻。
返修過程中，因無鉛焊料的流動性、潤濕性不如錫/鉛焊料，因此使用手工焊接工具時會增加焊接次數，但不可以增加烙鐵頭與印製板焊盤的接觸壓力。因為高溫情況下，烙鐵頭與印製板焊盤接觸壓力的增加會使焊盤脫落，損壞電路板。
對於焊點質量的目檢及在線測試儀、X射線檢測方法等應根據實際情況作出相應的改進，ERSASCOPE自由定位的高倍放大檢查系統能從任意角度觀測焊點表面，同時對焊後的清洗工藝也要作出相應的調整。
無鉛焊接焊點光澤相對錫鉛焊料要差一些，且PCB上助焊劑殘留物較多，可能造成在線測試結果不夠准確，同時還要加強表面電阻的測試。

10. 無鉛焊接的問題

這個可以看調整不同而不同 而且你的焊盤是最主要的。
多少很難得到很准確的數字的。你也知道有多錫和少錫吧，
你的問題補充？我想問下你的焊盤孔徑多大？另外你的焊盤多大以及你的腳在焊接面流多長。波峰焊接是的波峰高度和速度是不是都有嚴格的要求。並且按要求來執行~！