第一篇：软焊

軟銲

作者：黃育智 清華大學化學工程學系 楊青峰 清華大學化學工程學系 陳信文 清華大學化學工程學系 張貼日期：202_/8/7

從出土的文物可知，銲接的技術早在中國青銅器時代就已經出現了。而在西方的美索布達米亞人，約在西元前 4000 年就已使用鉛或錫來銲接銅具了。

軟銲（soldering）是一種現代工藝常見的連結技術，尤其在電子產品中更是扮演了重要的角色。它是利用一種較低熔點的金屬，把兩種不同的基材連結在一起的「銲接」技術。

中國古代銲接技術

在漢代班固所撰的《漢書》中，已有「胡桐淚盲似眼淚也，可以汗金銀也。今工匠皆用之」。其中所指的「汗」就是「銲」。

現代銲接的技術種類很多，主要可以分為軟銲、硬銲（brazing）與熔接（welding）。硬銲與軟銲較為接近，都是使用較低熔點的材料連結不同的基材。這種用於連結的低熔點材料，稱為銲料（solder 或 braze）。軟銲所用的銲料熔點較低，通常低於攝氏 400 度。軟銲與硬銲的加工溫度高於銲料的熔點，但是低於待連結材料的熔點。在加工的過程中，銲料熔融成為液體，與待連結的基材接觸濕潤，冷卻後銲料凝固使基材連結在一起，成為不可分的一體。

由大陸曾侯乙墓出土，並被列為商周十大青銅器精品的「尊盤」，已可見到銲接技術約在戰國早期的充分利用。尊和盤是兩件器具，尊用來盛酒，盤則用以裝水或冰，其用途是為了冷酒或冰酒。尊有 34 個組件，經過 56 處銲接；盤則有 38 個組件，經過 44 處銲接而成。所用組件與銲接點的數量之多，非常少見。

在出土的漢朝古墓中，也發現了銲接的古銅鏡。在西元前 3600 年的古埃及人，已使用錫銲接的銀擺設、銀銲接的管子、銅缽的銀把手，以及金銲接的護符盒，且在圖坦卡門（Tutankhaumen）法老的古墓內發現保存良好的銲接藝術品。西元 79 年的古羅馬，在被火山爆發埋沒的龐貝城中曾發現用錫鉛銲接的家用鉛製水管。

軟銲所用的銲料與待連結的基材，通常以金屬為多。金屬的表面常會形成氧化物而妨礙軟銲的進行，因此在軟銲的製程中，通常需要引進助銲劑（flux）去除氧化物並使表面潔淨，以讓軟銲的程序得以完成。

明代方以智所撰《物理小識》提到「銲藥以硼砂合銅為之，若以胡桐汁合銀，堅如石。今玉石刀柄之類銲藥，加銀一分其中，則永不脫。試以圓盆口點銲藥於其一隅，其藥自走，周而環之，亦一奇也」。這一記述明確指出了銅的銲接應以硼砂做為助銲劑，而銀的銲接可以使用胡桐樹脂為助銲劑，並且對銲料的填縫行為做了非常精彩的描述。

直到整個中世紀，銲接技術前進的腳步十分地緩慢，寶石飾品等的連結仍是主要的應用。隨著 19 世紀的工業革命，銲接技術開始蓬勃發展。這時候的銲接應用，主要是關於容器的密封、一些金屬的連結，以及水管組裝。

從 20 世紀起，軟銲技術開始融入電子產業。在電子產品的應用當中，除了把基材機械性地連結在一起外，通常尚需同時保有電路的連結。軟銲的技術有效地提供電子元件間所須的機械固定、電能傳送、訊號傳遞等需求，尤其是在製程上相對的簡易與價格上相對的便宜，歷經半世紀的發展，軟銲已成為電子產品中最主要的連結技術。

電子產品的銲接技術

一般的電子產品，除了輸出、輸入與電源部分外，都會有控制整個產品功能的印刷電路板或卡，例如電腦主機板與主機板上的元件。在主機板的印刷電路板上有著各式各樣的電子元件，這些電子元件都是使用軟銲的技術形成銲點，把它們連結在印刷電路板上。

全世界每年電子產品中銲點的數目，不可勝數，而銲點品質的良窳與電子產品的可靠度息息相關。一般電子產品不良的問題，除了不當使用的原因之外，銲點的破壞與失效是最主要的原因。因此隨著電子工業的蓬勃發展，軟銲技術更形重要，對銲點的分析與探討也更加受到關注。

軟銲的工業製程可以分為迴銲（reflow soldering）、波銲（wave soldering），以及人工使用的電烙鐵（solder iron）銲接。迴銲的製程是先使印刷電路板上架，接著依序擺置銲料及待連接的電子元件，再使這組合通過迴銲爐，把銲料熔化，銲湯濕潤上下基材，當這組合離開迴銲爐後，銲料冷卻就形成接點。

波銲則是先使銲料在錫爐內熔融，把電子元件置於印刷電路板上，先通過助銲劑的熔爐，接著通過錫爐，銲湯濕潤界面後，冷卻形成接點。這個製程之所以稱為波銲，在於為了確保在短暫時間內有足夠量的銲湯進入接點，並且迅速濕潤基材，因此錫爐中有產生波浪的裝置，以達到最佳的連接效果。隨著製程的不同，銲料的型態也略有不同，大致上可以分成銲條、銲膏、銲線等。

目前銲接技術的挑戰

銲接技術已發展了數千年，但是隨著不同應用的拓展，各種問題仍然持續發生。軟銲在科學與工業應用上，仍然是非常具有挑戰性的主題。1998 年美國太空總署（NASA）所發射的軌道衛星 Galaxy IV 發生故障，經過調查後發現衛星的兩個控制處理器都已損壞，其中一個控制處理器的故障原因，是由一條寬度比頭髮還要細的錫鬚所造成的。錫鬚是細長針狀的錫結晶，若是達到一定長度而與其他接腳接觸，會造成元件的短路。錫鬚一般認為是內部壓縮應力及表面氧化所造成的，它的成長是釋放應力的管道，我們可以想像成麵條由撐滿麵糰的塑膠袋破洞中擠出來的情形。衛星的造價十分昂貴，卻會因為銲點的問題而付之一炬。也難怪美國太空總署會設立一個專門討論金屬鬚的網站，以提供這類的資訊。

軟銲目前所遭遇到的技術上的挑戰，最主要是新材料的引進。長久以來，軟銲中所用到的銲料都是以錫鉛合金為主，因為它有熔點低、性質優良、價格低廉等優點。然而鉛具有毒性，近年來開始有禁用或限制使用的呼聲。

歐盟議會通過了 RoHS（Restriction of Hazardous Materials）法案，規定成員國必須在202_年7月1日以後禁止大部分鉛的使用。日本的 JEIDA（Japanese Electronic Industry Development Association）也訂定出無鉛銲料的使用時程，規定有鉛銲料在 202_ 年以後只能用在部分特例上。之後許多國家相繼跟進禁鉛的計畫，也宣告無鉛銲料時代的來臨。

無鉛銲料的要求對各項產業帶來非常大的衝擊，因此發展國家非常重視無鉛銲料的研究，紛紛訂定各自的發展計畫，期望可以找到適當的無鉛銲料，把衝擊減到最低。

美國的 NCMS（National Center for Manufacturing Sciences）、NEMI（National Electronics Manufacturing Initiative）、歐盟的 BRITE-EURAM、日本的 NEDO（New Energy and Industrial Technology Development Organization）等機構，各自提出多種不同合金組成的銲料，例如 Sn-Cu、Sn-Ag、Sn-Zn、Sn-Ag-Bi、Sn-Ag-Cu 等，而目前最被看好的銲料，則是以錫銀銅合金為主的無鉛銲料。

無鉛銲料的開發與研究是目前非常熱門的議題，新組成的銲料必須有良好的性質。另一方面，以工業的角度來看，低成本並且與舊有設備有良好匹配性的銲料也是非常重要。

除了新材料的挑戰外，軟銲技術隨著電子產品往更小、更輕、更薄的方向發展，在技術上也不斷地推陳出新。如從 1990 年中期起，面積陣列式構裝開始發展，採用面積陣列式構裝的組件，是把組件底部的所有面積與電路板進行連結。最常見的面積陣列式組件是球柵式陣列構裝，最初是由摩托羅拉公司在西元 1989 年量產上模壓成型塑膠載體球柵陣列構裝而揭開序幕。

球柵陣列式構裝主要以小顆粒銲球做為組件與電路板間的連結，銲球可提供較短的電流傳遞途徑，如此會產生較小的電感，降低訊號的衰退，進而改善整體線路的性能。

近年來覆晶技術的發展，更使得軟銲技術層次更加地提升。在以往電子產品中，軟銲是用在已封裝完成的電子元件與基板間，而目前的覆晶技術則是直接用在積體電路與基板的連接。

覆晶製程首先由 IBM 在 1962 年推出，主要應用於陶瓷基板上做為固態邏輯技術。在 1970 年，IBM 把這項技術開發成 IC 所用的連接技術，稱為 C4 的技術。積體電路晶粒與基板的連結，是以晶粒上的銲料凸塊和在基材上的連接材料所形成的電路連結。目前覆晶技術炙手可熱，是正值大放異彩的構裝技術，已有不少相關產品出現在市場上，未來幾年必定能看到更多的覆晶接合產品。

電流通過銲點的效應，也是軟銲面臨的重要課題。電流的效應主要有焦耳熱效應、電遷移效應、電流聚集效應等。電遷移是金屬原子在電場作用下產生遷移的現象，原子的移出會形成孔洞，而多餘的原子移入累積會造成突起。孔洞與突起的成長會影響導線短路或斷路，導致元件失效。

電流通過所產生的焦耳熱效應，提高了銲點的溫度，因為銲料主要是低熔點的金屬，升溫會顯著加速銲點中的界面反應。而電遷移效應與電流聚集效應的加入，使得銲點的界面反應與微結構變化更加複雜與難以預測。在電子產品輕薄短小的潮流下，銲點與導線的尺寸不斷下降，通過的電流密度也隨著增加，更使得電流效應愈形重要。對軟銲銲點的探討，尤其是電流效應的研究，同時充滿著探討未知的學術趣味與工業應用上的重要性。

軟銲技術歷經數千年的發展，橫跨青銅器時代、古埃及，到現代歷久不衰。尤其從 20 世紀開始，成為電子產品的最主要連結技術，對人類文明的發展更有著重要的影響。電子產品科技日新月異，使得軟銲技術持續提升。近年來環保意識抬頭，無鉛銲料的轉換已對製程造成很大的衝擊。電子產品輕薄短小化的發展，則使電流效應更顯著地影響銲點的可靠性。如此古老的軟銲技術，卻在當今高科技工業上大量應用，並在科學上持續有新的挑戰，實在是令人驚嘆。

第二篇：浅谈焊后热处理

浅谈焊后热处理

摘要：工程当中很多金属材料都要求在焊接后对焊缝进行热处理，热处理技术日益成熟的今天不断地在向智能化、自动化发展，但同样也是多样化的，我们需要对其进行深入的了解才能选择合适的技术手段，本文所涉及到的内容是本人对焊后热处理技术的理解与总结。关键字：热处理 温度 设备 加热 加热器

一 前言

热处理实际上就是对固态金属或合金采用适当方式加热、保温和冷却，以获得所需要的组织结构与性能的加工方法，大体可分为整体热处理、表面热处理、化学热处理三大类工艺，其中整体热处理又分为退火、正火、淬火和回火四种基本工艺。材料在焊接后为何要进行热处理呢，原因就在于伴随焊接施工必然会产生残余应力，焊接残余应力是由于焊接引起焊件不均匀的温度分布，焊缝金属的热胀冷缩等原因造成的，要消除残余应力的最通用的方法是高温回火，即将焊件放在热处理炉内加热到一定温度和保温一定时间，利用材料在高温下屈服极限的降低，使内应力高的地方产生塑性流动，弹性变形逐渐减少，塑性变形逐渐增加而使应力降低。焊后热处理对金属抗拉强度、蠕变极限的影响与热处理的温度和保温时间有关。焊后热处理对焊缝金属冲击韧性的影响随钢种不同而不同。

二 热处理加热设备的选择

热处理工序中的主要设备是加热炉，可以分为燃料炉和电炉两大类。

1.燃料炉。以固体、液体和气体燃烧产生热源，如煤炉、油炉和煤气炉。它们靠燃烧直接发出的热能量，大都属一次能源，价值经济、消耗低，但容易使工件表面脱碳和氧化。常用于一般要求的加热工件和材料热处理中，如回火、正火、退火和淬水。

2.电炉。以电为热能源，即二次能源。按其加热方法不同，又分为电阻炉和感应炉。根据加热工件和材料不同，按工艺要求应配备不同形式的电加热炉。

（1）电阻炉。主要由电阻体作为发热元件和电炉。根据热处理工艺的要求，可进行退火、正火、回火、淬火、渗碳氧化和氮化，也可解决无氧化问题。

（2）感应炉。通过电磁感应作用，使工件内产生感应电流，将工件迅速加热。感应炉加热是热处理工艺中的一种先进方法，主要用于表面热处理淬火，后来逐步扩大为用于正火、淬火、回火以及化学热处理等，特别是对于一些特殊钢材和有特殊工切要求的工件应用较多。

三 焊后热处理的加热方法

（1）感应加热。钢材在交变磁场中产生感应电势，因涡流和磁滞的作用使钢材发热，即感应加热。现在工程上多采用设备简单的工频感应加热。

（2）辐射加热。辐射加热由热源把热量辐射到金属表面，再由金属表面把热量向其他方向传导。所以，辐射加热时金属内外壁温度差别大，其加热效果较感应加热为差。辐射加热常用火焰加热法、电阻炉加热法、红外线加热法。

四 焊后热处理的施工分析

我公司在对焊缝进行热处理时采用的是电阻加热方式，通过ZWK-60Kw型温控柜来控制温度变化和保温时间，以下内容是本人在实际工作后并参考有关资料总结出的经验。

1、电加热器选择

⑴电加热器型式的选择

根据热处理对象的结构形状：一般规格相同管道对接焊缝多选用履带式加热器，对Ф75㎜以下的管道及几何形状复杂的焊接接头的热处理，选用绳形加热器尤为方便，且绳形加热器的热效率比履带式加热器略高。

⑵电加热器宽度确定

电加热器的最小宽度取决于均匀加热区的长度（温度考核区域）和加热宽度系数。均匀加热区长度参照GBJ235—82确定。

⑶电加热器长度选择

对于环缝，选用的履带式加热器的组合长度应等于或小于焊缝的计算长度。因为电加热器不允许自相重叠或相互覆盖。否则将缩短加热器使用寿命。甚至会烧毁。绳形加热器的长度取决于焊缝周长、均匀加热区长度和加热宽度系数。它的长度应等于或大于其计算长度。⑷选用电加热器时的注意事项

电加热器之间可以并联，亦可以串联。额定电压相同者可并联，额定电流相同者可串联。串联时，各电加热器额定电压之和应等于或小于220伏。无论串联或并联，每相电加热器额定电流之和不允许超过热处理电源柜标称额定电流。

选用电加热器时，应力求保持三相负荷平衡。

2、电加热器安装

⑴履带式电加热器安装

当待热处理的焊缝较长时，加热器在安装前，需将数块电加热器预先按相序连接起来，使其总长等于或接近计算长度，这就是所谓履带式电加热器的“组合”。组合电加热器时，电加热器安装，12#损伤。

为了使加热区的温度趋向均匀，水平焊接头上安装加热器时，加热器中线（垂直于管道轴线）必须自焊缝中心下移15~30㎜；对较大直径管道或容器的垂直焊接接头安装电加热器时，上、下部覆盖的履带式加热器应安排单独回路和测温装置控制。

⑵绳形加热器安装

绳形加热器安装也是以焊缝中心对称缠绕，每根绳形加热器两端必须用—25×1.5㎜扁钢抱箍卡紧,在方形或带棱的结构件上安装加热器时,各棱角应先垫上耐热绝缘垫,以防加热器电热缆接地短路。

为了使加热区温度趋向均匀，绳形加热器在管径大于ф245㎜垂直焊接焊头上安装时，应增大上部焊缝区中央的各圈之间的距离；同样，在水平焊接接头上安装绳形加热器，加热器中心线应自焊缝中心下移15~30㎜；

几何形状复杂的焊接接头和难以伸入的焊接接头的热处理，使用绳形加热器尤为方便。管子带闸阀的焊接接头安装加热器时，应减少在闸阀部分各圈之间的距离。相应增大管子部分各圈之间距离。若管径较大时，焊缝两侧应用两组加热器分别控制，以确保加热区各部温度均匀。

在最复杂的三通管焊接接头和支管焊在主管上的焊接接头上安装加热器时，应在三通各管部分别安装加热器，由三个测温和加热装置分别控制各自的温度。若管径较小时，在主管两侧可以公用一组加热器，在支管上应用另一组加热器单独控制。

壁厚不同的焊接接头进行热处理时，在壁厚较大的构件则应减小加热器圈间距离，同样应增大薄壁构件侧圈间距离。有条件最好在焊缝两侧由两组加热器分别控制加热。

3、保温层安装

为节省能源和使加热区各部温度均匀，电加热器外围必须安装保温层绝热，保温材料现多采用硅酸铝玻璃纤维毯。保温层厚一般为6~8㎝。

保温毯宽度应比电加热器宽增加200㎜左右，在保温毯两端和中间应用12#铁丝进行捆扎。

4、热电偶固定

检测温度的准确与否，最重要的因素之一是在热处理的焊接接头上选择固定热电偶的地点和固定热电偶的方法。热端必须放在焊缝表面或距焊缝不大于30㎜的地方。测温热电偶的数量取决于管径及电加热器的数量。热电偶固定点的选择应根据焊缝的空间位置（垂直的还是水平的）

5、接线

电加热器的电源线截面应根据电加热器的功率来选择。ZWK-60Kw型温控柜零线的截面积应不小于相线的截面积。具体的接线方法及操作方法应参阅温控仪器的随机说明书。

五 结语

为使金属工件具有所需要的力学性能、物理性能和化学性能，除合理先用材料和各种成形工艺外，热处理工艺是必不可少的。合理的选用加热设备和方法，并且控制好温度的变化及保温时间是热处理质量好坏的关键因素，我们一定要在实际工作当中掌握好每一道工序才能保证工件的质量。

参考文献：

[1] 王亚南，江建业.温控仪控制焊缝热处理工法.1990,7.[2] 热处理主要加热设备

[3] 焊后热处理

第三篇：铆焊

铆焊质检员职责：

1.负责部件焊接过程及焊成品检验，包括焊接规范、焊缝、外观质量、焊接部件结构尺寸；大型焊接件的中间检查，对零部件的错漏检负责。

2.做好批量零部件（n≥10）首制件的质量检验工作，加强产品生产过程巡检，严格按规范抽检数检验。3.严格“三按”、“三不”原则，确保焊接操作按照图纸、检验计划、规范进行； 4.零件检验后做好产品检验状态标识；

5.每日做好大型焊件及关键焊件原始质检记录，包括每件部件实测尺寸、形位偏差等； 6.对检测合格零件及时在零件做好检验合格标识，在图纸（工艺）、工票、零件入库单上盖质检章及交检时间。对检测不合格零部件，做好不合格标识，及时准确开出“品质异常单”，交有关部门进行评审处置，并负责零件处置后的再次检验； 7.每日检验出现重大质量问题，及时反馈部门主管领导；

8.做好日巡检记录，周质量总结，按月收集本工序的品质异常单，并能对出现问题进行分析，提出改进措施报告。

9.参加公司质量事故分析会。铆焊质检员每日工作流程 1.准时参加班前会，每日在班前会上总结前一天工作内容，书面提交出现的各种质量问题（细化到项目、图号、零件草图、错误位置、尺寸等内容）汇总，并写出责任人所属车间、班组，并做好当天的巡检记录。

2.每日对照生产制造部下发的生产周计划与车间日计划，确定质检工位，由铆焊操作者自检合格后，带图纸交质检员进行专检，铆焊件的检查主要有： 2.1外观检查：材料是否平直，有无缺损、变形；

2.2尺寸检查：以装配尺寸链为检查基本内容，必要时可到生产制造部借阅装配图纸； 2.3焊缝检查：可根据图纸要求对照检查是否有些部位不得有焊缝，有些部位需其它工序加工完成后再追补焊缝，也可根据工件大小与实际承载确定焊缝的大小与厚度；

2.4大型焊件检查：在主框架点焊完成后，贴合钢板时与对焊人员同步进行检查，防止重大质量事故的发生；

3.对于批量生产的铆焊件，对所使用的胎具进行检查，正确判断胎具强度是否牢固，能否保证所需要的关键尺寸；

4.检验合格后，焊接人员在工件上标清图号、零件名称后，检验人员在零件标注合格标识，在图纸及工艺相应工序位置盖个人检验章，方可转至下道工序或在零件入库单签字，方可办理入库；经检验不合格的零部件，检验人员在零件标注不合格标识，及时开具品质异常单，准确描述不合格或缺陷状态（可画草图等方式），明确责任单位与责任人，部领导签字后，在质检部品质异常单台账登记后，传递至责任单位办理审批手续，对返修、返工的再次按要求实施检验，直至合格；

5.检查从铆焊车间转至下道工序的工件，必须保证已校正完成，外观无缺陷；

6.每日检验记录清晰，关键零件，关键产品要建立质量记录档案。质量问题记录细致完整，准备当日质检总结用于第二天班前会发言；每周五进行质量汇总报告交部门领导，每月收集整理品质异常单，分析问题产生原因，提出预防改进措施；于当月28日前交部门领导。6.必要时，参加质量事故分析会；

7.及时了解车间生产动态，积极主动与车间配合，做好检验工作，不能因检验不及时而影响生产进度。

8.遵守公司规章制度，服从领导，完成其他交办事项。

第四篇：SMT焊膏

第四章 焊膏与焊膏印刷技术 第四章 焊膏与焊膏印刷技术

第一节 锡铅焊料合金

焊料是易熔金属，它在母材表面能形成合金，并与母材连为一体，不仅实现机械连，同时也用于电气连接。焊接学中，习惯上将焊接温度低于450 ℃ 的焊接称为软钎焊，用的焊料又称为软焊料。电子线路的焊接温度通常在 180 ℃～300 ℃ 之间，所用焊料的要成分是锡和铅，故又称为锡铅焊料。一．电子产品焊接对焊料的要求

电子产品的焊接中，通常要求焊料合金必须满足下列要求：(1)焊接温度要求在相对较低的温度下进行，以保证元件不受热冲击而损坏。

(2)熔融焊料必须在被焊金属表面有良好的流动性，有利于焊料均匀分布，并为润湿奠定基础。

(3)凝固时间要短，有利于焊点成型，便于操作。(4)焊接后，焊点外观要好，便于检查。(5)导电性好，并有足够的机械强度。

(6)抗蚀性好，电子产品应能在一定的高温或低温、盐雾等恶劣环境下进行工作，特别是军事、航天、通信以及大型计算机等。为此焊料必须有很好的抗蚀性。

(7)焊料原料的来源应该广泛，即组成焊料的金属矿产应丰富，价格应低廉，才能保证稳定供货。二．锡铅合金焊料 1．锡的特性

锡是延展性很好的银白色金属，质地软，熔点是 231.9 ℃，密度为 7.28g/cm3 耐，常温下易氧化，性能稳定。2．铅的特性

铅也是质地柔软并呈灰色的金属，熔点327.4℃，密度为11.34g/cm3。铅的导电、导热性能差，铅与锡有良好的互溶性，塑性优异、铸造性好，并具有润滑性。纯铅耐腐蚀性极强，化学性能稳定，但有机酸和强酸对它有强腐蚀作用；铅对人体有害，以离子铅的形式进入人体，其毒性很大，尤其对婴幼儿。3．锡铅合金的特性 4．铅在焊料中的作用 5．液态锡铅焊料的易氧化性 6．锡铅焊料中的杂质 三．锡铅合金相图与焊料特性 1．铅锡合金状态图

铅锡合金状态图表示了不同比例的铅、锡的合金状态随温度变化的曲线。2.共晶焊料

当Sn/Pb合金以 63 / 37 比例互熔时，升温至 183 ℃，将出现固态与液态的交汇点，即图中的T点，这一点称为共晶点，该点的温度称之为共晶温度，为183℃，是不同Sn/Pb配比焊料熔点中温度最低的。对应的合金成分为Sn-62.7％、Pb-37.3％（实际生产中的配比是63：37)的铅锡合金称为共晶焊锡，是铅锡焊料中性能最好的一种。

四．锡铅合金产品

对于铅－锡合金除了按其百分比构成不同而派生出很多种合金外。成份为Sn63Pb37的焊料，从形状和用途上又分为：锡膏、锡条、锡丝、锡箔。

第二节 无铅焊料合金

一.废弃电子产品的危害性及铅的毒害性

Sn-Pb 合金（特别是Sn-37Pb），因其成本低廉，良好的导电性和优良的力学和钎焊性能，一直以来广泛的用于电子整机装联、微电子元器件的封装和印刷电路板级组装。但是，Pb 及含Pb 物是危害人类健康和污染环境的有毒有害物质。Sn-Pb 钎料在生产及使用过程中会直接危害人体，它与人体蛋白质强烈结合而抑制人体正常的生理功能，造成神经系统和代谢紊乱，使神经系统和生理反应迟钝，减少血色素而造成贫血及高血压。此外电子元器件废弃物中含Pb 的钎料会被氧化成氧化铅，氧化铅和盐酸及酸雨中的酸反应形成铅的化合物，污染环境，最终危害人类的健康。

目前，欧盟已通过立法明确在202_ 年停止使用含铅钎料，全世界电子工业中禁止使用含铅钎料已是大势所趋。《报废电子电气设备指令》(WEEE)和《关于在电子电气设备中禁止使用某些有害物质指令》（RoHS）已经正式实施。二．无铅焊料的定义

无铅焊料的标准，目前世界上尚无统一的标准。欧盟 EUELVD 协会的标准是： Pb 质量含量 < 0.1 % ；美国 JEDEC 协会的标准是： Pb 质量含量＜ 0.2 % ；国际标准组织(ISO)提案，电子装联用焊料合金中铅质量含量应低于0.1%。

无论是 0.1 ％还是 0.2 ％均是很低的数值。所以目前国际公认的无铅焊料的定义为：以Sn为基体，添加了其它金属元素，而Pb的含量在0.1～0.2wt%（wt%重量百分比）以下的主要用于电子组装的软钎料合金。

三．无铅焊料应具备的条件

无铅焊料也应该具备与Sn-Pb合金大体相同的特征，具体目标如下：

1)替代合金应是无毒性的。

(2)熔点应同锡铅体系焊料的熔点(183℃)接近, 要能在现有的加工设备上和现有的工艺条件下操作。

(3)供应材料必须在世界范围内容易得到, 数量上满足全球的需求。某些金属如铟和铋数量比较稀少, 只够用作无铅焊锡合金的添加成分。

(4)替代合金还应该是可循环再生的。

(5)机械强度和耐热疲劳性要与锡铅合金大体相同。(6)焊料的保存稳定性要好。

(7)替代合金必须能够具有电子工业使用的所有形式, 包括返工与修理用的锡线、锡膏用的粉末、波峰焊用的锡条、以及预成型。不是所有建议的合金都可制成所有的形式, 例如铋含量高将使合金太脆而不能拉成锡线。

(8)合金相图应具有较窄的固液两相区。能确保有良好的润湿性和安装后的机械可靠性。

(9)焊接后对各种焊接点检修容易。(10)导电性好, 导热性好。四．无铅焊料的发展状况

通过长时间的研究, 锡被认定为是最好的基础金属, 因为锡的货源储备充足, 无毒害, 检修容易, 有良好的物理特性, 熔点是232℃, 与其他金属进行合金化后熔点不会很高。所以目前广泛采用的替代Sn/Pb焊料的元毒合金，是Sn为主，添加Ag、Zn、Cu、Sb、Bi、In等金属元素，组成三元合金和多元合金。

经过大量的比较后筛选出几种好的锡合金, 它们为铜(Cu)、银(A g)、铟(In)、锌(Zn)、铋(Bi)、锑(Sb)。选择这些金属材料可在和锡组成合金时降低焊料的熔点, 使其得到理想的物理特性

①锡锌系(Sn-Zn)②锡铜系(Sn99.3-Cu0.7)③锡银系(Sn-Ag)④锡锑系(Sn-Sb)⑤锡铋系(Sn – Bi)⑥锡银铜系(Sn-Ag-Cu)简称SAC 五．目前应用最多的无铅焊料合金

目前应用最多的用于再流焊的无铅焊料是三元共晶或近共晶形式的 Sn-Ag-Cu 焊料。Sn(3 ～ 4)wt％Ag(0.5～0.7)wt%Cu（wt%重量百分比）是可接受的范围，其熔点为 217 ℃ 左右。

Sn-Ag-Cu合金，相当于在Sn-Ag合金里添加Cu，能够在维持Sn-Ag合金良好性能的同时稍微降低熔点。因此 SnAg-Cu 系焊料的最佳成分，日、美、欧之间存在一些微小的差别。美国采用Sn3.9wt%Ag0.6wt%Cu（wt%重量百分比）无铅合金,欧洲采用Sn3.8wt%Ag0.7wt%Cu无铅合金，日本采用Sn3.0wt％Ag0.5wt%Cu无铅合金。第三节 焊膏

焊膏是由合金焊粉、焊剂载体等组成的膏状稳定混合物。在表面安装技术中起到粘固元件，促进焊料润湿，清除氧化物、硫化物、微量杂质和吸附层，保护表面防止再次氧化，形成牢固的冶金结合等作用。一．焊膏的特性与要求

(l）粘度(2）坍塌性(3）工作寿命 二．焊膏的组成

焊膏是将焊料粉末与具有助焊功能的糊状焊剂混合而成的，通常合金焊料粉末比例占总的重量的85%～90％左右，占体积的50%左右。其余是化学成分。1．焊粉(1)．焊粉的制造

焊粉，即焊料粉末，是由焊料合金熔化后，采用高压惰性气体喷雾或离心喷雾法、超声法等方法雾化制成，然后过筛就可以得到不同粒度的焊粉。

焊粉末的粒度、形态等对锡膏的质量有举足轻重的影响，它又取决于雾化工艺及设备的质量。

(2).焊粉形状及其对焊膏性能的影响

下图是放大后的焊粉表面形貌，其中黑色的为富锡相，其亮区为富铅相。焊粉形状可分为有规和无规两种，其形态对焊膏使用性能有一定影响。

(3)．焊粉的粒度

SMT焊膏常用的焊粉为光滑球形。过粗的粉末会导致焊膏粘结性能变差，随着细间距QFP焊接的需要，将越来越多地使用20μm以下的合金粉末。

焊粉颗粒的粗细程度一般用粒度来描述，粒度的单位是目。原指筛网在每1英寸长度上有多少个筛孔（目数），目数越多，筛孔就越小，能通过的颗粒就越细小。(4)．焊料粉末中杂质及其影响 2．糊状焊剂 糊状焊剂在焊膏中的比重一般为10％～15％，体积百分比为50～60％。作为焊粉载体，它起到结合剂、助熔剂、流变控制剂和悬浮剂等作用。它由树脂、活化剂（表面活性剂、催化剂）、触变剂、溶剂和添加剂等组成。

优良的焊剂应具备①高的沸点，以防止焊膏在再流过程中出现喷射；②高的粘稠性，以防止焊膏在存放过程中出现沉降；③低卤素含量，以防止再流焊后腐蚀元器件；④低的吸潮性，以防止焊膏在使用过程中吸收空气中的水蒸汽而引起粉末氧化。

性能的物质，常用的有调节剂、消光剂、缓蚀剂、光亮剂、阻燃剂等。焊剂的含量对焊膏的塌落度、粘度、粘结性能有显著影响；另外还能影响到焊接后焊料的堆积厚度 三．焊膏的分类及标识

目前，焊膏的品种繁多，尚缺乏统一的分类标准，现仅进行技术性的分类。一般根据合金熔点、焊剂的活性程度及粘度进行分类。1.按焊料合金熔化温度分类 2．按焊剂活性分类

可分为：活性（RA)，中等活性（RMA），无活性（R)，水洗，免清洗几大类，以适应不同场合的焊接需要。3．按焊膏粘度分类 四．几种常见的焊膏 1．松香型焊膏 2.水溶性焊膏 3.免清洗低残留物焊膏 4.无铅焊膏 五．焊膏的评价方法

焊膏的检验包括三部分：焊膏的使用性能、焊料粉末及焊剂.1．焊膏的外观 2．粘度的测量 3 ．触变系数的计算 4．焊膏的印刷性能 5.焊膏的粘结力 6．焊球试验 ．焊膏扩展率试验（润湿性试验）8 ．焊粉在焊膏中所占百分率（质量）

9．焊剂酸值、卤化物、水溶物电导率、铜镜腐蚀性、绝缘电阻测定 第四节 模板

模板（stencil)，又称为网板、钢网，它是焊膏印刷的关键工具之 一,用来定量分配焊膏。一．模板概述（1）模板的结构

图4-9 中所见的模板，其外框是铸铝框架（或铝方管焊接而成），中心是金属模板，框架与模板之间依靠张紧的丝网相连接，呈“钢一柔一钢”的结构。这种结构确保金属模板既平整又有弹性，使用时能紧贴 PCB表面。

(2)．模板的管理 2.模板的制造(l）化学腐蚀法(2）激光切割法(3）电铸法 三.模板的设计工艺

模板基材厚度及窗口尺寸大小直接关系到焊膏印刷量，从而影响到焊接质量。模板基材厚和窗口尺寸过大会造成焊膏施放量过多，易造成“桥接’’;窗口尺寸过小，会造成焊膏施放量过少，会产生“虚焊’’。因此 SMT 生产中应重视模板的设计。．模板良好漏印性的必要条件

宽厚比＝窗口的宽度／模板的厚度＝ W / H ，W 是窗口的宽度，H 是模板的厚度。宽厚比参数主要适合验证细长形窗口模板的漏印性。

面积比＝窗口的面积／窗口孔壁的面积＝(L × W)／ 2×(L ＋W)×H ，L 是窗口的长度。面积比参数主要适合验证方形／圆形窗口模板的漏印性。

在印刷锡铅焊膏时，当宽厚比≥ 1.6，面积比≥0.66 时，模板具有良好的漏印性：而在印刷无铅焊膏当宽厚比 ≥1.7，面积比≥0.7 时，模板才有良好的漏印性 2． 模板窗口的形状与尺寸

为了得到高质量的焊接效果，近几年来人们对模板窗口形状与尺寸做了大量研究，将形状为长方形的窗口改为圆形或尖角形，其目的是防止印刷后或贴片后因贴片压力过大使锡膏铺展到焊盘外边，导致再流焊后焊盘外边的锡膏形成小锡球并影响到焊接质量。在印刷无铅焊膏时可直接按焊盘设计尺寸来作为窗口尺寸，必要时还可适当增大尺寸。对于间距>0.5mm的器件，一般采取1∶1.02 ~ 1∶1.1的开口；对于间距≤0.5mm的器件，一般采取1∶1的开口，原则上至少不用缩小 3 ．模板的厚度

模板厚度直接关系到焊膏印刷后的数量，对焊接质量影响很大

l）局部减薄（Step-Down）模板 2）局部增厚（Step-Up）模板 4 ．用于通孔再流焊模板设计 5 ．印刷贴片胶模板的设计 第五节 焊膏印刷机理 一．焊膏印刷机理

焊膏印刷机由开有印刷图形窗口的网板，把焊膏填充到网板开口部位的刮刀，及固定、定位电路板（PCB）的印刷工作台构成，材料使用的是焊膏和印制电路板。焊膏印刷时应先将模板窗口与 PCB 上焊盘图形对正，定位后，然后放上足够数量的焊膏，就可以印刷了，如图4-22显示的那样。在对刮刀施加压力的同时从左向右移动，使焊膏滚动，把焊膏填充到网板的开口部位。进而，利用焊膏的触变性和粘着性，把焊膏转到印制电路板上。焊膏印刷过程可细分为下述两过程来讨论。

1.非接触式印刷机理

非接触式印刷，使用筛孔网板(丝网)，在网板和PCB之间设置一定的间隙（间隙印刷）。

非接触式印刷的问题点 ： ① 印刷位置偏离：

② 填充量不足、欠缺的发生： ③渗透、桥连的发生 2.接触式印刷机理

接触式印刷法中，采用金属模板代替非接触式印刷中的丝网进行焊膏印制。网板和基板直接接触，没有间隙。印刷时移动刮刀把焊膏填充到网板的开口部位。如果只是这样焊膏就不能填充到基板上，所以需要把印刷工作台下降，需要基板离开网板的动作，将焊膏转移到基板上，这个动作称为离网动作。二.焊膏印刷过程 1．焊膏印刷过程

印刷焊膏的工艺流程如下：

印刷前的准备 ― 调整印刷机工作参数 ― 印刷焊膏／印刷质量检验 ― 清理与结束。2．焊膏的保存与使用 第六节 印刷机简介 一．印刷机概述

焊膏印刷机用来印刷焊膏或贴片胶，并将焊膏（或贴片胶）正确地漏印到印制电路板相应的位置上。

当前，用于印刷焊膏的印刷机品种繁多，若以自动化程度来分类，可以分为：手工调节印刷机、半自动印刷机，视觉半自动印刷机、全自动印刷机。二．印刷机系统组成

多数半自动印刷机和全自动印刷机基本都由以下几部分组成：基板夹持机构（工作台）、刮刀系统、PCB 定位系统、丝网或模板、模板的固定机构，以及为保证印刷精度而配置的其它选件等。焊膏印刷的特点是位置准确、涂敷均匀、效率高。印刷机必须结构牢固，具有足够的刚性，满足精度要求和重复性要求。1.基板夹持机构

基板夹持机构用来夹持 PCB，使之处于适当的印制位置。包括工作台面、夹持机构、工作台传输控制机构等。2.PCB 定位系统

带双面真空吸盘的工作台，可用来印制双面板。PCB的定位一般采用孔定位方式，再用真空吸紧。工作台的X-Y-Z 轴均可微调，以适合不同种类 PCB 的要求和精确定位。PCB 的放进和取出方式有两种：一种是将整个刮刀机构连同网板抬起，将 PCB 拉进或取出，采用这种方式时 PCB 的定位精度不高；另一种是刮刀机构及模板不动，PCB “平进平出”，使模板与 PCB 垂直分离，这种方式的定位精度高，印制焊膏形状好。3.刮刀系统

刮刀系统是印刷机上最复杂的运动机构。包括刮刀、刮刀固定机构、刮刀的传输控制系统等

刮刀系统完成的功能包括：使焊膏在整个网板面积上扩展成为均匀的一层，刮刀按压网板，使网板与 PCB 接触；刮刀推动模板上的焊膏向前滚动，同时使焊膏充满模板开口；当模板脱开 PCB 时，在 PCB 上相应于模板图形处留下适当厚度的焊膏。刮刀有金属刮刀和橡胶刮刀等，分别应用于不同的场合。4.模板固定装置

如图4-37所示，是一个滑动式模板固定装置的结构示意图。松开锁紧杆，调整模板(钢网)安装框，可以安装或取出不同尺寸的模板 5.模板清洁装置

滚筒式卷纸模板清洁装置，能有效的清洁模板背面和开孔上的焊膏微粒和助焊剂。装在机器前方的卷纸可以更换、维护。为了保证干净的卷纸清洁模板并防止卷纸浪费，上部的滚轴由带刹刀的电机控制。内部设有溶剂喷洒装置，清洁溶剂的喷洒量可以通过控制旋钮进行调整。

三．印刷机工艺参数的调节与影响 1．刮刀的夹角 2 ．刮刀的速度 3．刮刀的压力 4 ．刮刀宽度 5 ．印刷间隙 6 ．分离速度 7 ．离网距离

8．刮刀形状与制作材料（1）刮刀材料：

① 橡胶（聚胺酯）刮刀

② 金属刮刀（2）刮刀形状和结构 第七节 常见印刷缺陷分析 一．印刷不良的含义

印刷品质:印刷精度正确的位置,填充率适当的量,填充形状 漂亮的形状,长时间的稳定性.稳定的印刷

二．影响印刷性能的主要因素

模版材料、厚度、开孔尺寸、制作方法；

焊膏粘度、成分配比、颗粒形状和均匀度； 印刷机精度和性能、印刷方式；

刮刀的硬度、刮印压力，刮印速度和角度； 印制电路板基板的平整度、阻焊膜；

其它方面如焊膏量、环境条件影响、模版网框和管理等 三．常见印刷不良分析 1 ．印刷位置偏离

产生原因：网板开口部位和基板焊盘的位置偏离，网板和基板的位置对准不良是主要原因，也有网板制作不良的情况；印刷机印刷精度不够。

危害：易引起桥连。

对策：调整钢板位置：调整印刷机 2．填充量不足

对基板焊盘的焊膏供给量不足的现象。未填充、缺焊、少焊、凹陷等都属于填充量不足。因为与印刷压力、刮刀速度、离网条件、焊膏性能和状态、网板的制作方法、网板清洁不良等多种因素相关，所以印刷条件的最合理化非常重要。3.渗透

助焊剂渗透在被填充的焊盘周围的现象。有印刷压力、网板和基板的间隙、焊膏、杂质、网板反面的脏等各种原因。应采取调整印刷参数，及时清洁网板等措施。4.桥连

焊膏被印刷到相邻的焊盘上的现象。可能的原因有网板和基板的位置偏离、印刷压力、间隙、网板反面的变脏等。应合理调整印刷参数，及时清洁网板。5 ．焊焊膏图形拉尖，有凹陷

产生原因：刮刀压力过大；橡皮刮刀硬度不够；模板窗口太大。危害：焊料量不够，易出现虚焊，焊点强度不够。

对策：调整印刷压力；更换为金属刮刀；改进模板窗口设计。6 ．锡膏量太多

产生原因：模板窗口尺寸过大；模板与 PCB 之间的间隙太大。危害：易造成桥连。

对策：检查模板窗口尺寸；调节印刷参数，特别是 PCB 模板的间隙。7.锡膏量不均匀，有断点

产生原因：模板窗口壁光滑度不好；印刷次数太多，未能及时擦去残留锡膏；锡膏触变性不好。

危害：易引起焊料量不足，如虚焊缺陷。对策：擦净模板。8 ．图形沾污

产生原因：模板印刷次数多，未能及时擦干净；锡膏质量差；离网时有抖动。危害：易桥连。

对策：擦洗钢板；换锡膏；调整机器

第五篇：铆焊 车间

铆焊车间先进事迹材料

铆焊车间做为机修分公司的一个车间，专门负责生产加

工皮带机等工矿用品的铆焊件，该车间现有职工12人。在公司领导的正确领导和指引下，在车间全体员工紧密团结和努力下，发扬特别能吃苦、能战斗的优良作风，从严要求、从细入手的工作态度，大力推动车间各项管理工作更上一个新的台阶。

车间以适应新形势、新任务为要求，以确保对矿服务为

宗旨，以保质保量完成工作任务为目标，较为圆满地完成了公司下达的各项生产任务和上级交办的各项工作任务，全年未发生一起安全事故。为此车间被公司领导多次表扬赞赏。

一、严格执行生产计划，认真组织生产。

该车间坚决服从生产调度指令，为全面完成全年的生产

任务打下基础。首先，在实际生产过程中班组能够很好的协调各方面的工作，能从培养员工素质和提高工作效率两方面着手开展各项工作，并且能有效运用人力资源进行合理安排，认真组织生产，今年同期生产产量比去年增长百分之十以上；其次，班组为提高班组员工的综合素质，逐步将员工岗位进行轮换，让他们有机会接触和掌握各岗位的操作技能，班组为他们提供岗位轮换机会，使员工们的综合素质得到进一步提高。

二、严格工艺管理，抓好过程控制，坚决杜绝质量事故的发生。

该车间始终紧紧围饶产品质量目标开展工作，日常工

作中，在技术员和质检员的正确指导下，通过不断的探索、不断调整，逐步将每个工序的各项指标控制在工艺要求范围之内，再加上不断对员工进行有关质量方面的培训和指导，产品质量很快实现了新突破、新增长。在实际生产过程中，车间主要通过员工的相互配合来控制产品质量，前后工序相互监督、相互验证，使产品质量得到较好的控制。

三、强化安全管理，搞好安全生产建设，提升安全生产意识。

车间始终把安全生产工作作为重点，在生产过程中加

强安全意识，提高职工素质。该车间，制定了详细的安全教育措施，要求人人参与、个个遵守。更是在指定的师傅带领下认真学习、严格教导，坚决履行规章作业，从一开始就养成“安全第一”防患意识。在安全防患上，该车间坚持以人为本，以现场为阵地，以管理为重点，注意引导职工从思想上，从行为上提高控制不安全因素能力。在教育内容上，突出抓好职工“安全第一”的意识，突出提高职工“我要安全”的觉悟，突出掌握“我会安全”的技能，突出完成“我保安全”的任务，从而达到人身、设备双安全，在202_，该车间无安全事故发生。