当前位置:文档之家› 关于编制无铅焊料项目可行性研究报告编制说明

关于编制无铅焊料项目可行性研究报告编制说明

关于编制无铅焊料项目可行性研究报告编制说明
关于编制无铅焊料项目可行性研究报告编制说明

无铅焊料项目

可行性研究报告

编制单位:北京中投信德国际信息咨询有限公司编制时间:https://www.doczj.com/doc/1f9957933.html,

高级工程师:高建

关于编制无铅焊料项目可行性研究报告编

制说明

(模版型)

【立项 批地 融资 招商】

核心提示:

1、本报告为模板形式,客户下载后,可根据报告内容说明,自行修改,补充上自己项目的数据内容,即可完成属于自己,高水准的一份可研报告,从此写报告不在求人。

2、客户可联系我公司,协助编写完成可研报告,可行性研究报告大纲(具体可跟据客户要求进行调整)

编制单位:北京中投信德国际信息咨询有限公司

撰写节能评估报告资金申请报告项目建议书

商业计划书可行性研究报告

目录

第一章总论 (1)

1.1项目概要 (1)

1.1.1项目名称 (1)

1.1.2项目建设单位 (1)

1.1.3项目建设性质 (1)

1.1.4项目建设地点 (1)

1.1.5项目主管部门 (1)

1.1.6项目投资规模 (2)

1.1.7项目建设规模 (2)

1.1.8项目资金来源 (3)

1.1.9项目建设期限 (3)

1.2项目建设单位介绍 (3)

1.3编制依据 (3)

1.4编制原则 (4)

1.5研究范围 (5)

1.6主要经济技术指标 (5)

1.7综合评价 (6)

第二章项目背景及必要性可行性分析 (7)

2.1项目提出背景 (7)

2.2本次建设项目发起缘由 (7)

2.3项目建设必要性分析 (7)

2.3.1促进我国无铅焊料产业快速发展的需要 (8)

2.3.2加快当地高新技术产业发展的重要举措 (8)

2.3.3满足我国的工业发展需求的需要 (8)

2.3.4符合现行产业政策及清洁生产要求 (8)

2.3.5提升企业竞争力水平,有助于企业长远战略发展的需要 (9)

2.3.6增加就业带动相关产业链发展的需要 (9)

2.3.7促进项目建设地经济发展进程的的需要 (10)

2.4项目可行性分析 (10)

2.4.1政策可行性 (10)

2.4.2市场可行性 (10)

2.4.3技术可行性 (11)

2.4.4管理可行性 (11)

2.4.5财务可行性 (11)

2.5无铅焊料项目发展概况 (12)

2.5.1已进行的调查研究项目及其成果 (12)

2.5.2试验试制工作情况 (12)

2.5.3厂址初勘和初步测量工作情况 (13)

2.5.4无铅焊料项目建议书的编制、提出及审批过程 (13)

2.6分析结论 (13)

第三章行业市场分析 (15)

3.1市场调查 (15)

3.1.1拟建项目产出物用途调查 (15)

3.1.2产品现有生产能力调查 (15)

3.1.3产品产量及销售量调查 (16)

3.1.4替代产品调查 (16)

3.1.5产品价格调查 (16)

3.1.6国外市场调查 (17)

3.2市场预测 (17)

3.2.1国内市场需求预测 (17)

3.2.2产品出口或进口替代分析 (18)

3.2.3价格预测 (18)

3.3市场推销战略 (18)

3.3.1推销方式 (19)

3.3.2推销措施 (19)

3.3.3促销价格制度 (19)

3.3.4产品销售费用预测 (20)

3.4产品方案和建设规模 (20)

3.4.1产品方案 (20)

3.4.2建设规模 (20)

3.5产品销售收入预测 (21)

3.6市场分析结论 (21)

第四章项目建设条件 (22)

4.1地理位置选择 (22)

4.2区域投资环境 (23)

4.2.1区域地理位置 (23)

4.2.2区域概况 (23)

4.2.3区域地理气候条件 (24)

4.2.4区域交通运输条件 (24)

4.2.5区域资源概况 (24)

4.2.6区域经济建设 (25)

4.3项目所在工业园区概况 (25)

4.3.1基础设施建设 (25)

4.3.2产业发展概况 (26)

4.3.3园区发展方向 (27)

4.4区域投资环境小结 (28)

第五章总体建设方案 (29)

5.1总图布置原则 (29)

5.2土建方案 (29)

5.2.1总体规划方案 (29)

5.2.2土建工程方案 (30)

5.3主要建设内容 (31)

5.4工程管线布置方案 (32)

5.4.1给排水 (32)

5.4.2供电 (33)

5.5道路设计 (35)

5.6总图运输方案 (36)

5.7土地利用情况 (36)

5.7.1项目用地规划选址 (36)

5.7.2用地规模及用地类型 (36)

第六章产品方案 (38)

6.1产品方案 (38)

6.2产品性能优势 (38)

6.3产品执行标准 (38)

6.4产品生产规模确定 (38)

6.5产品工艺流程 (39)

6.5.1产品工艺方案选择 (39)

6.5.2产品工艺流程 (39)

6.6主要生产车间布置方案 (39)

6.7总平面布置和运输 (40)

6.7.1总平面布置原则 (40)

6.7.2厂内外运输方案 (40)

6.8仓储方案 (40)

第七章原料供应及设备选型 (41)

7.1主要原材料供应 (41)

7.2主要设备选型 (41)

7.2.1设备选型原则 (42)

7.2.2主要设备明细 (43)

第八章节约能源方案 (44)

8.1本项目遵循的合理用能标准及节能设计规范 (44)

8.2建设项目能源消耗种类和数量分析 (44)

8.2.1能源消耗种类 (44)

8.2.2能源消耗数量分析 (44)

8.3项目所在地能源供应状况分析 (45)

8.4主要能耗指标及分析 (45)

8.4.1项目能耗分析 (45)

8.4.2国家能耗指标 (46)

8.5节能措施和节能效果分析 (46)

8.5.1工业节能 (46)

8.5.2电能计量及节能措施 (47)

8.5.3节水措施 (47)

8.5.4建筑节能 (48)

8.5.5企业节能管理 (49)

8.6结论 (49)

第九章环境保护与消防措施 (50)

9.1设计依据及原则 (50)

9.1.1环境保护设计依据 (50)

9.1.2设计原则 (50)

9.2建设地环境条件 (51)

9.3 项目建设和生产对环境的影响 (51)

9.3.1 项目建设对环境的影响 (51)

9.3.2 项目生产过程产生的污染物 (52)

9.4 环境保护措施方案 (53)

9.4.1 项目建设期环保措施 (53)

9.4.2 项目运营期环保措施 (54)

9.4.3环境管理与监测机构 (56)

9.5绿化方案 (56)

9.6消防措施 (56)

9.6.1设计依据 (56)

9.6.2防范措施 (57)

9.6.3消防管理 (58)

9.6.4消防设施及措施 (59)

9.6.5消防措施的预期效果 (59)

第十章劳动安全卫生 (60)

10.1 编制依据 (60)

10.2概况 (60)

10.3 劳动安全 (60)

10.3.1工程消防 (60)

10.3.2防火防爆设计 (61)

10.3.3电气安全与接地 (61)

10.3.4设备防雷及接零保护 (61)

10.3.5抗震设防措施 (62)

10.4劳动卫生 (62)

10.4.1工业卫生设施 (62)

10.4.2防暑降温及冬季采暖 (63)

10.4.3个人卫生 (63)

10.4.4照明 (63)

10.4.5噪声 (63)

10.4.6防烫伤 (63)

10.4.7个人防护 (64)

10.4.8安全教育 (64)

第十一章企业组织机构与劳动定员 (65)

11.1组织机构 (65)

11.2激励和约束机制 (65)

11.3人力资源管理 (66)

11.4劳动定员 (66)

11.5福利待遇 (67)

第十二章项目实施规划 (68)

12.1建设工期的规划 (68)

12.2 建设工期 (68)

12.3实施进度安排 (68)

第十三章投资估算与资金筹措 (69)

13.1投资估算依据 (69)

13.2建设投资估算 (69)

13.3流动资金估算 (70)

13.4资金筹措 (70)

13.5项目投资总额 (70)

13.6资金使用和管理 (73)

第十四章财务及经济评价 (74)

14.1总成本费用估算 (74)

14.1.1基本数据的确立 (74)

14.1.2产品成本 (75)

14.1.3平均产品利润与销售税金 (76)

14.2财务评价 (76)

14.2.1项目投资回收期 (76)

14.2.2项目投资利润率 (77)

14.2.3不确定性分析 (77)

14.3综合效益评价结论 (80)

第十五章风险分析及规避 (82)

15.1项目风险因素 (82)

15.1.1不可抗力因素风险 (82)

15.1.2技术风险 (82)

15.1.3市场风险 (82)

15.1.4资金管理风险 (83)

15.2风险规避对策 (83)

15.2.1不可抗力因素风险规避对策 (83)

15.2.2技术风险规避对策 (83)

15.2.3市场风险规避对策 (83)

15.2.4资金管理风险规避对策 (84)

第十六章招标方案 (85)

16.1招标管理 (85)

16.2招标依据 (85)

16.3招标范围 (85)

16.4招标方式 (86)

16.5招标程序 (86)

16.6评标程序 (87)

16.7发放中标通知书 (87)

16.8招投标书面情况报告备案 (87)

16.9合同备案 (87)

第十七章结论与建议 (89)

17.1结论 (89)

17.2建议 (89)

附表 (90)

附表1 销售收入预测表 (90)

附表2 总成本表 (91)

附表3 外购原材料表 (92)

附表4 外购燃料及动力费表 (93)

附表5 工资及福利表 (95)

附表6 利润与利润分配表 (96)

附表7 固定资产折旧费用表 (97)

附表8 无形资产及递延资产摊销表 (98)

附表9 流动资金估算表 (99)

附表10 资产负债表 (101)

附表11 资本金现金流量表 (102)

附表12 财务计划现金流量表 (104)

附表13 项目投资现金量表 (106)

附表14 借款偿还计划表 (108)

(112)

第一章总论

总论作为可行性研究报告的首章,要综合叙述研究报告中各章节的主要问题和研究结论,并对项目的可行与否提出最终建议,为可行性研究的审批提供方便。总论章可根据项目的具体条件,参照下列内容编写。(本文档当前的正文文字都是告诉我们在该处应该写些什么,当您按要求写出后,这些说明文字的作用完成,就可以删除了。编者注)

1.1项目概要

1.1.1项目名称

企业或工程的全称,应和项目建议书所列的名称一致

1.1.2项目建设单位

承办单位系指负责项目筹建工作的单位,应注明单位的全称和总负责人

1.1.3项目建设性质

新建或技改项目

1.1.4项目建设地点

XXXX工业园区

1.1.5项目主管部门

注明项目所属的主管部门。或所属集团、公司的名称。中外合资项目应注明投资各方所属部门。集团或公司的名称、地址及法人代表的姓名、国籍。

1.1.6项目投资规模

本次项目的总投资为XXX万元,其中,建设投资为XX万元(土建工程为XXX万元,设备及安装投资XXX万元,土地费用XXX万元,其他费用为XX万元,预备费XX万元),铺底流动资金为XX万元。

本次项目建成后可实现年均销售收入为XX万元,年均利润总额XX 万元,年均净利润XX万元,年上缴税金及附加为XX万元,年增值税为XX万元;投资利润率为XX%,投资利税率XX%,税后财务内部收益率XX%,税后投资回收期(含建设期)为5.47年。

1.1.7项目建设规模

主要产品及副产品品种和产量,案例如下:

本次“无铅焊料产业项目”建成后主要生产产品:无铅焊料

达产年设计生产能力为:年产无铅焊料产品XXX(产量)。

项目总占地面积XX亩,总建筑面积XXX.00平方米;主要建设内容及规模如下:

主要建筑物、构筑物一览表

工程类别工段名称层数占地面积(m2)建筑面积(m2)

1、主要生产系统生产车间1 1 生产车间2 1 生产车间3 1 生产车间4 1 原料库房 1 成品库房 1

2、辅助生产系统

办公综合楼8 技术研发中心 4 倒班宿舍、食堂 5 供配电站及门卫室 1 其他配套建筑工程 1

合计

行政办公及生活设施占地面积

3、辅助设施道路及停车场 1 绿化 1

1.1.8项目资金来源

本次项目总投资资金XX.00万元人民币,其中由项目企业自筹资金XX.00万元,申请银行贷款XX.00万元。

1.1.9项目建设期限

本次项目建设期从2014年XX月至2015年XX月,工程建设工期为XX个月。

1.2项目建设单位介绍

项目公司简介

1.3编制依据

在可行性研究中作为依据的法规、文件、资料、要列出名称、来源、发布日期。并将其中必要的部分全文附后,作为可行性研究报告的附件,这些法规、文件、资料大致可分为四个部分:

项目主管部门对项目的建设要求所下达的指令性文件;对项目承办单位或可行性研究单位的请示报告的批复文件。

可行性研究开始前已经形成的工作成果及文件。

国家和拟建地区的工业建设政策、法令和法规。

根据项目需要进行调查和收集的设计基础资料。

案例如下:

1.《中华人民共和国国民经济和社会发展“十二五”规划纲要》;

2.《国家中长期科学和技术发展规划纲要(2006-2020)》;

3.《产业“十二五”发展规划》;

4.《本省国民经济和社会发展第十二个五年规划纲要》;

5.《国家战略性新兴产业“十二五”发展规划》;

6.《国家产业结构调整指导目录(2011年本)》;

7.《建设项目经济评价方法与参数及使用手册》(第三版);

8.《工业可行性研究编制手册》;

9.《现代财务会计》;

10.《工业投资项目评价与决策》;

11.项目公司提供的发展规划、有关资料及相关数据;

12.国家公布的相关设备及施工标准。

1.4编制原则

(1)充分利用企业现有基础设施条件,将该企业现有条件(设备、场地等)均纳入到设计方案,合理调整,以减少重复投资。

(2)坚持技术、设备的先进性、适用性、合理性、经济性的原则,采用国内最先进的产品生产技术,设备选用国内最先进的,确保产品的质量,以达到企业的高效益。

(3)认真贯彻执行国家基本建设的各项方针、政策和有关规定,执行国家及各部委颁发的现行标准和规范。

(4)设计中尽一切努力节能降耗,节约用水,提高能源的重复利用率。

(5)注重环境保护,在建设过程中采用行之有效的环境综合治理措施。

(6)注重劳动安全和卫生,设计文件应符合国家有关劳动安全、劳动卫生及消防等标准和规范要求。

1.5研究范围

本研究报告对企业现状和项目建设的可行性、必要性及承办条件进行了调查、分析和论证;对产品的市场需求情况进行了重点分析和预测,确定了本项目的产品生产纲领;对加强环境保护、节约能源等方面提出了建设措施、意见和建议;对工程投资、产品成本和经济效益等进行计算分析并作出总的评价;对项目建设及运营中出现风险因素作出分析,重点阐述规避对策。

1.6主要经济技术指标

项目主要经济技术指标表

序号项目名称单位数据和指标

一主要指标

1 总占地面积亩

2 总建筑面积㎡

3 道路㎡

4 绿化面积㎡

5 总投资资金,其中:万元

建筑工程万元

设备及安装费用万元

土地费用万元

二主要数据

1 达产年年产值万元

2 年均销售收入万元

3 年平均利润总额万元

4 年均净利润万元

5 年销售税金及附加万元

6 年均增值税万元

7 年均所得税万元

8 项目定员人

9 建设期月

三主要评价指标

1 项目投资利润率% 29.80%

2 项目投资利税率% 40.55%

3 税后财务内部收益率% 18.97%

4 税前财务内部收益率% 26.51%

5 税后财务静现值(ic=10%)万元

6 税前财务静现值(ic=10%)万元

7 投资回收期(税后)含建设期年 5.47

8 投资回收期(税前)含建设期年 4.36

9 盈亏平衡点% 45.18%

1.7综合评价

本项目重点研究“无铅焊料产业项目”的设计与建设,项目的建设将充分利用现有人才资源、技术资源、经验积累等,逐步在项目当地形成以市场为导向的规模化无铅焊料生产基地,以研发和生产无铅焊料为主,以满足当前市场的极大需求,进而增强企业的市场竞争力和发展后劲,并推动我国无铅焊料事业的发展进程。

项目的实施符合我国相关产业发展政策,是推动我国无铅焊料行业持续快速健康发展的重要举措,符合我国国民经济可持续发展的战略目标。项目将带动当地就业,增加当地利税,带动当地经济发展。项目建设还将形成产业集群,拉大产业链条,对项目建设地乃至中国的经济发展起到很大的促进作用。因此,本项目的建设不仅会给项目企业带来更好的经济效益,还具有很强的社会效益。

所以,本项目建设十分可行。

电子封装用无铅焊料的最新进展

1 引言 一直以来,铅锡合金作为电子工业的主要封接材料,在电子部件装配上占主导地位。然而铅及铅化合物属剧毒物质,对人体及牲畜具有极大的毒性。尤其是近年来随着人们环保意识的增强和对于自身健康的关注,铅污染越来越受到人们的重视。 2003年7月13日,欧盟正式颁布WEEE/RoHS法令,并明确要求其所有成员国必须在2004年8月13日以前将此指导法令纳入其法律条文中。该法令严格要求在电子信息产品中不得含有铅、汞、镉(cadmium)、六价铬(hexavalent chromium),多溴联苯(polybroominated biphenyls PBB)及多溴二苯醚(polybrominated diphenyls ethersPBDE)。 严格的禁铅条例使电子封装产业对无铅焊接提出了更高的要求,已经成熟的锡铅焊料必须被性能相近或更高的无铅焊料所替代。但在工艺方法上,无铅焊料还存在很多缺点和不足,急需解决。 目前,国内关于无铅焊料和无铅钎料的专利共有69条,从中可以看出我国自己的专利申请速度在不断加快。多数专利是在主要元素基础上,通过添加微量元素来改善焊料的性能,但有的专利由于组元太多,在生产中会产生困难。同时,尽管现在有很多专利,但是这些专利范围的成分还没有达到最佳性能,不能满足所有要求。 2 无铅焊料的三大弱点 自欧盟颁布WEEE/RoHS法令以来,世界各国 电子封装用无铅焊料的最新进展 黄卓1,张力平2,陈群星2,田民波1 (1.清华大学 材料科学与工程系,北京 100084; 2.振华亚太高新电子材料有限公司,贵州 贵阳 550018) 摘要:随着WEEE/RoHS法令的颁布,电子封装行业对于无铅焊接提出了更高的要求。根据国际上对无铅焊料的最新研究进展提出了无铅焊料“三大候选”的概念。总结了目前无铅焊料尚存的三大主要弱点,并对国际上推荐使用的几种无铅焊料的优缺点进行了概述。 关键词:无铅焊料;候选焊料;熔点;稳定性 中图分类号:TN305.94 文献标识码: A 文章编号:1003-353X(2006)11-0815-04 Recent Development of Lead-Free Solder in Electronic Packaging HUANG Zhuo1, ZHANG Li-ping2, CHEN Qun-xing2, TIAN Min-bo1(1. Department of Materials Science and Engineering , Tsinghua University, Beijing 100084, China; 2. ZhenhuaAsia-Pacific High-Tech Electronic Materials Co., Ltd, Guiyang 550018, China) Abstract: Along with the issue of WEEE/RoHS, electronic packaging industry raised the furtherrequirement for lead-free jointing. The three substitutes of lead-free solder were brought forwardaccording to the recent research. Three main weaknesses about the lead-free solder being usednowadays were summarized, and a summarization of the advantages and disadvantages about theinternational recommended lead-free solders were made as well. Key words: lead-free solder; substituted solder; melting point; stability 基金项目:国家“863”计划引导项目(2002AA001013) Se mi con duc to r Tec hno log y Vo l. 31 No. 11 No ve mbe r 2006815

关于焊接方法中无铅锡问题与对策

关于焊接方法中无铅锡问题与对策 随着产品小型化,高密度实装基板、微细间距部品、多层基板开发的急速发展,伴随着锡丝的无铅化、锡焊接自身就变得更困难了,因此必须重新研究焊接方法。 在SMT再流焊的附加焊接工程及局部焊接的领域,微细化程度 高且多种多样的手工焊与机器人的无铅锡焊接技术的确立也成了当务之急。 1 研究目的 关于无铅锡焊接,我们想就焊接机器人与手工焊的锡焊接方法中面临的问题、具体分析其原因、从对现场有帮助务实的观点出发介绍无铅锡焊接的对策:①锡丝飞溅对策;②漏焊、短接等的对策;③ 烙铁头氧化及助焊剂碳化的防止;④烙铁头寿命的延长;⑤对产品的热影响。 实验中使用的共晶锡丝为 UXE-51《Sn-Ag3-Cu0.5》。 UXE-21《Sn60-Pb40》、无铅锡丝为 2 研究内容 2 .1 焊接温度的上升与锡球、助焊剂的飞溅 往高温的烙铁头上供给含助焊剂的锡丝(以后简称:锡丝),则锡丝中的助焊剂会因受热膨胀而破裂。这造成锡丝飞溅的原因之一。众所周知,跟以前的共晶锡丝相比,无铅锡丝的溶点高。然而,锡丝中所含有的助焊剂会因为温度的升高而导致其活性降低的问题尚未受到重视。可以认为如果按无铅锡丝的溶点来提高烙铁头温度,助焊剂的活性反而会降低而失去作业性。(注:开发用于焊接机器人的含助焊剂的锡丝即使在高温下也不会失去活性力,比用于手工焊的锡丝在

一定程度更具有耐热性。) 通常,烙铁头温度多被设定在 320?340C上下,比锡丝的溶点高150C 左右。此时,锡丝的温度若与室温一致视为25C,那么两者的 温度差则为300C以上。如果烙铁头温度设定为400C,温度差就变得更大,对锡丝的热冲击也就更大。我们做了以下实验,把烙铁头温度分别设定为320C和400C,往烙铁头上送同量的锡丝,观察锡球、助焊剂等飞溅程度。其结果如图1、图2所示。经观察,烙铁头温度设定为400C,飞溅很明显地增加。由此可知,高温时的热冲击是造成助焊剂及锡球飞溅的原因之一。 锡丝送入V形槽的方法,但是在使用无铅锡丝时锡丝会迅速硬化,所 以不能称之为万全。因此,下面我们介绍通过加热锡丝从而减轻热冲击的预热方法。图3为本公司的焊接机器人烙铁部中,通过加热器- 边加热一边送锡的照片。 阳、e蜒壮林上皆最曲倩什科熾耳 如图所示,在对锡丝进行预热的情况下,我们做了相同的飞溅实验。结果,与没有对锡丝进行预热时相比,具有很明显的差别。 比较图1与图4、图2与图5,可发现锡球、助焊剂的飞溅大量减少了。由此可知,对锡丝进行预热后的飞溅量比没有预热时明显减少。 那么,应该如何去缓和此热冲击呢?为了防止锡丝的飞溅,虽然有把 带境..;<?i^ii 玛〕;'? i ptfr* 1 q

关于编制无铅焊料项目可行性研究报告编制说明

无铅焊料项目 可行性研究报告 编制单位:北京中投信德国际信息咨询有限公司编制时间:https://www.doczj.com/doc/1f9957933.html, 高级工程师:高建

关于编制无铅焊料项目可行性研究报告编 制说明 (模版型) 【立项 批地 融资 招商】 核心提示: 1、本报告为模板形式,客户下载后,可根据报告内容说明,自行修改,补充上自己项目的数据内容,即可完成属于自己,高水准的一份可研报告,从此写报告不在求人。 2、客户可联系我公司,协助编写完成可研报告,可行性研究报告大纲(具体可跟据客户要求进行调整) 编制单位:北京中投信德国际信息咨询有限公司 专 业 撰写节能评估报告资金申请报告项目建议书 商业计划书可行性研究报告

目录 第一章总论 (1) 1.1项目概要 (1) 1.1.1项目名称 (1) 1.1.2项目建设单位 (1) 1.1.3项目建设性质 (1) 1.1.4项目建设地点 (1) 1.1.5项目主管部门 (1) 1.1.6项目投资规模 (2) 1.1.7项目建设规模 (2) 1.1.8项目资金来源 (3) 1.1.9项目建设期限 (3) 1.2项目建设单位介绍 (3) 1.3编制依据 (3) 1.4编制原则 (4) 1.5研究范围 (5) 1.6主要经济技术指标 (5) 1.7综合评价 (6) 第二章项目背景及必要性可行性分析 (7) 2.1项目提出背景 (7) 2.2本次建设项目发起缘由 (7) 2.3项目建设必要性分析 (7) 2.3.1促进我国无铅焊料产业快速发展的需要 (8) 2.3.2加快当地高新技术产业发展的重要举措 (8) 2.3.3满足我国的工业发展需求的需要 (8) 2.3.4符合现行产业政策及清洁生产要求 (8) 2.3.5提升企业竞争力水平,有助于企业长远战略发展的需要 (9) 2.3.6增加就业带动相关产业链发展的需要 (9) 2.3.7促进项目建设地经济发展进程的的需要 (10) 2.4项目可行性分析 (10) 2.4.1政策可行性 (10) 2.4.2市场可行性 (10) 2.4.3技术可行性 (11) 2.4.4管理可行性 (11) 2.4.5财务可行性 (11) 2.5无铅焊料项目发展概况 (12)

无铅焊料的发展是由于人们认识到生态环境的重要性以及人的身体(精)

无铅焊料的发展是由于人们认识到生态环境的重要性以及人的身体健康而发展起来的,其大致可以分为以下几个阶段: (1)无铅焊料的提出阶段 1991年和1993年,美国参议院提出“Reid Bill”,要求将电子焊料中铅含量控制在0.1%以下。由于当时所有的电子产品都离不开有铅焊料,有铅焊料发展得相当成熟,而在那时人们对生态环境的保护意识还不够,对铅对人体损伤的认识不足,因而没有受到重视。 (2)无铅焊料的发起阶段 从1991年起NEMI、NCMS、NIST、Drr、NPL、PCIF、ITRI、JIEP等组织相继开展无铅焊料的专题研究,耗资超过2 000万美元,目前仍在继续。 (3)无铅焊料的运用阶段 在1998年10月,第一款批量生产的无铅电子产品Panasonic MiniDisc MJ30问世。20世纪90年代中叶,日本和欧盟作出了相应的立法:日本规定2001年在电子工业中淘汰铅焊料,在2004一年禁止生产或销售使用有铅焊料焊接的电子生产设备;而欧美在2006年禁止生产或销售使用有铅材料焊接的电子生产设备,但是由于无铅焊料还存在技术上的原因,有可能到2008年才能实现电子产品无铅化。 2.无铅焊料的技术要求 无铅焊料应该具备与锡铅体系焊料大体相同的特征,具体目标如下: (1)熔点低,合金共晶温度近似于Sn63/Pb37的共晶焊料相当,具有良好的润湿性;(2)机械性能良好,焊点要有足够的机械强度和抗热老化性能; (3)热传导率和导电率要与Sn63/Pb37的共晶焊料相当,具有良好的润湿性; (4)机械性能良好,焊点要有足够的机械强度和抗热老化性能; (5)要与现有的焊接设备和工艺兼容,可在不更换设备不改变现行工艺的条件下进行焊接。(6)焊接后对各焊点检修容易; (7)成本要低,所选用的材料能保证充分供应。 3.常见的无铅焊料及特性 最有可能替代Sn/Pb焊料的无毒合金是Sn为主,添加Ag、Zn、Cu、Sb、Bi、In等金属元素,通过焊料合金化来改善合金性能提高可焊性。 目前常用的无铅焊料主要是以Sn-Ag、Sn-Zn、Sn-Bi为基体,添加适量其它金属元素组成三元合金和多元合金。 (1)Sn-Ag系 锡银系(Sn96.5-Ag3.5)焊料作为锡铅替代品已在电子工业使用了多年。它的状态图如图3.9所示,共晶温度为221℃,与单村的共晶合金状态图相比(图3.8),Ag含量超过50%的成分范围比较复杂。在75%Ag含量附近有一个纵长的区域,写着Ag3Sn,在此成分和温度区域内,Ag3Sn能够稳定地存在。仔细看可以发现,在这个Ag3Sn区域的左侧与二元共晶状态图相似。在Sn和Pb二元合金的情况下,Sn和Pb结晶彼此都能在某种程度上固溶对方的元素,然而Sn中几乎不能固溶Ag。也就是说,所形成的合金组织是由不含银的纯β-Sn 和微细的Ag3Sn相组成的二元共晶组织。 图3.9 添加Ag所形成的Ag3Sn因为晶粒细小,对改善机械性能有很大的贡献。随着Ag含量的增加,其屈服强度和拉伸强度也相应增加。从强度方面来说,添加1-2%以上的Ag就能与Sn-Pb共晶焊锡相同或者超过它。添加3%以上的Ag,强度值显著比Sn-Pb共晶焊锡要高,但超过3.5%以后,拉伸强度相对降低。这是因为除了微细的Ag3Sn结晶以外,还形成

电子产品中的无铅焊料及其应用与发展

- 5 - 电子产品中的无铅焊料及其应用与发展 苏佳佳1,2,文建国2 (1.广东工程职业技术学院,广州 510520;2.广东工业大学,广州 510006) 摘 要:由于传统焊接技术使用的Sn-Pb 焊料中的铅会对环境造成污染而被禁止使用,近年来无铅焊料成为了研究热点。文中介绍了运用于电子产品中的无铅焊料的发展背景、特点及要求。根据应用温度不同,无铅焊料可以分为低温、中温和高温无铅焊料。文章综述了它们各自的应用特点、场合及存在的问题和发展前景。 关键词:无铅焊料;锡银合金;锡锌合金;锡铋合金 中图分类号:TN305.94 文献标识码:A 文章编号:1681-1070(2007)08-0005-04 Application Feature and Development of Lead-Free Solders Used in Electronical Product SU Jia-jia 1,2 , WEN Jian-guo 2 (1. Guangdong Polytechnic College , Guangzhou 510520, China ;2. Guangdong University of technology , Guangzhou 510006, China ) Abstract: Due to the destroyed to environment, the solders of Sn-Pb which have been used in traditional welding technology are forbidden. And the lead-free solders have been extensively research in these years. In this paper, the developing-background, feature and requirement of lead-free solders which used in electronic product were introduced. According to the application temperature, the solders have three types, which are low-temperature, mid-temperature and high-temperature. And their application features, fields and existing problems were presented respectively. The development of lead-free solders was also described.Key words: lead-free solder; S n-Ag; Sn-Zn; Sn-Bi 收稿日期:2007-05-11 1 引言 焊料从发明到使用,已有几千年的历史。Sn-Pb 焊料以其优异的性能和低廉的成本,得到了广泛的使用。但是,铅及其化合物属于有毒物质,长期使用会给人类生活环境和安全带来危害。因此,限制铅使用的呼声越来越高,各个国家已积极通过立法来减少和禁止铅等有害元素的使用。20世纪90年代初,美国国会提出了关于铅的使用限制法案(HR2479-Lead Based Paint Hazard Abatement Trust Fund Act ,S-1347-Lead Abate-ment Trust Fund Act ,S-729-lead Exposure Reduction Act ),并由NCMS (the National Center for Manu facturing Sciences )Lead Free Solder Project 等进行无铅焊料的研究开发活动。目前,研究替代Sn-Pb 焊料的无铅焊料主要集中在Sn-Ag 、Sn-Bi 、Sn-Zn 几种合金焊料上[1]。 2 无铅焊料的特点 理想的无铅焊料最好与原来的Sn-Pb 共晶焊料有相同或相近的性能,比如具备低熔点,能像纯金属那样在单一温度下熔融、凝固,具有与Sn-Pb 相同的熔融温度范围、良好的接合性能和浸润性等。对于

无铅焊料的热疲劳特性

无铅焊料的热疲劳特性 对无铅焊料进行热疲劳研究是最近才开始的事情,至今还没有构成完整的寿命预测模型,美国NCMS (NationalCenterforManufacturingSciences)的Lead Free solder project 曾对无铅焊料的热疲劳特性作了大量的研究。 作为焊料接合部热疲劳特性的评价方法,有通过视力对疲劳开裂的评价方法、利用电阻值变化的计测方法、或通过剥离试验对接合部剩余强度进行测定的方法等,对有框架引线类的QFP、PLCC等大多采用剥离试验求出接合部剩余强度再进行评价的方法。 图6.1-图6.4是将QFP 通过Sn-3.5Ag-x系无铅焊料组装于基板后,经热循环测试的器件与基板接合强度变化,及各个循环数的接合强度在初始强度下的减少关系(表示单位mass %)采用的QFP 试件由图6.5 表示(引线间距0.65mm、线数100)。

QFP 的引线电镀了S n-20Pb ,热循环制订二种方式,-30℃-130℃温度范围(△T-160K )和。0℃-100 ℃温度范围(△T = l00K ),升降速度1.78K/min,保持时间10min,采用气相式温度循环试验机。接合强度使用万能精密拉伸试验机,用0.5mm / min 的十字型滑块速度将引线框对着Cu 焊区垂直方向进行拉伸,在试验次数到30 次后,再用威伯尔曲线图计算出平均拉伸强度。 各焊料接合部的初始强度,除去合金Alloy H ( Sn-7.SBi-ZBi-0.SCu)以外,其余的接合强度都在其以上或同等。Sn-3.5Ag在添加Bi 后,其接合强度有上升的趋势,在2%时其强度达到峰值,其它场合强度都表示了降低趋势,Alloy H 合金所显示的初始强度与其他合金相比是最低的。 在添加Cu 的场合,接合强度同样显示上升,到1%时,比Sn-37Pb 、Sn-3.5Ag 有更好的接合强度。分析AT = 100 K 时各合金热循环和接合强度的关系,不难看出Sn-3.5Ag、添加Cu 后的接合强度下降趋势缓慢,而添加Bi 后,不管哪种合金都随着热循环数的增加接合强度明显下降,对添加Bi比较,Sn-3.5Ag 添加Cu、其强度下降非常少,即进入1200次循环后也不出现热疲劳损伤,具极优异的热疲劳抵抗性,而添加Bi 的合金焊料、其显示的接合强度,有的比Sn-37Pb还低。由此说明,在△T=100K 温度循环下,要保证无铅焊料具Sn-37Pb 以上的热疲劳抵抗性,Bi 添加量的界限为2%。 △T=160K 与△T=100K的比较,强度跌落的斜度较大,与添加Bi 的合金比较,Sn-3.5Ag 和添加Cu 的合金热疲劳特性良好、强度下降系数与△T=100K相同。Sn-3.5Ag的热疲劳抵抗性最好,在1200次循环后强度还保持在初始强度的80%添加Bi的合金强度降低与其浓度有关、在1200次循环后其强度为初始强度的20%程度。添加Cu的合金,明显地受到热疲劳损伤,1200次循环后其强度大体上与Sn-37Pb相同。 热疲劳试验证明,在△T =160K时,特性超过目前Sn-37Pb所具热疲劳抵抗的合金有Sn-3.5Ag或添加1%Cu以下的合金焊料,从合金熔点的观点考虑,Bi的含量多对其合金性

无铅焊的发展现状和发展趋势

无铅焊技术的发展现状和发展趋势 摘要 在焊接技术的发展过程中,锡铅合金一直是最优质的、廉价的焊接材料,无论是焊接质量还是焊后的可靠性都能够达到使用要求;但是,随着人类环保意识的加强,“铅”及其化合物对人体的危害及对环境的污染,越来越被人类所重视。随着无铅焊接的逐步应用(这是大势所趋),越来越多的用户开始寻找合适的焊接工具与密管脚芯片返修设备。2006年7月起,进入欧盟市场的电子电气产品将禁用的有害物质包括:镉、六价铬、铅、汞、PBB(多溴联苯)和PBDE (多溴二苯醚)。我国也已制定了相应的法律法规,最后期限也是2006年7月。本文对无铅焊接技术做了主要的介绍。 关键词:焊料趋势工艺窗口设备 Abstract In the process of the development of solder alloys,tin lead has been the most high-quality,low-cost, whether the quality of welding welding materials or reliability of welding is used to achieve requirements,But,as the environmental protection consciousness, strengthen human "and" lead compounds for the harm to human body and pollution to the environment, more and more attention by humans. With the application of lead-free soldering gradually (this is inevitable), more and more users start looking for the right tools and pipe welding equipment repair feet chips. 2006 July,into the eu market electric products will disable the harmful material include: hexavalent chromium, cadmium, lead,mercury,PBB (br) and PBDE (more spin bromine diphenyl ether). China has formulated relevant laws and regulations, the deadline is July 2006. In order to make everyone to lead-free soldering have more understanding of lead-free soldering, this paper mainly introduces the doing.

从元素周期表认识无铅焊料的性能

从元素周期表认识无铅焊料的性能 人们对无铅焊料已做了广泛的研究,并已开发出三大系列无铅焊料(表1)。但这几大系列无铅焊料的部分性能,特别是焊接性能/润湿性、焊接温度/工艺性以及经济性等方面,尚不及SnPb焊料。考察这些元素在元素周期表中的位置,我们不难看出,为什么已开发出的无铅焊料在性能上只能部分达到SnPb焊料的水平?或者说,为什么寻找真正能与SnPb合金相同性能的物质是非常非常的困难? 焊料合金元素在元素周期表中的位置 目前,已经开发成功的无铅焊料的合金成份,基本上由下列元素组成(图1)。元素周期表(表2)显示,这几种元素作为焊膏的合金成分几乎是“非君莫属”。 图1 无铅焊料的基本元素 SnPb合金最符合“相似相融”原则 Sn-Pb焊料几乎有了几千年的历史,至今尚无法完全取代它们,表观上与他们的物化性能有关,而最根本的原因是与Sn、Pb两元素在周期表中的位置有关,它们均是第Ⅳ主族元素,排列位置紧紧相连(Sn 在第五周期内,Pb在第六周期内),就好象同一家族内的弟兄俩一样,血脉相通,它们之间互熔性能好,合金本身不存在金属间化合物(IMC)。 但又由于Pb在元素周期表中是第82号元素位,碳族的末端,属第六周期。而Sn在元素周期表中是

第50号元素,排列在次末端,属第五周期。因为Pb的核电荷数为82,远大于核电荷为50的Sn,故通常Sn可以失去最外层的4个电子形成Sn4+离子,如SnO2,故Sn呈现出明显的金属性能,而Pb原子外层也有4个电子,但因核电荷数有82个,对最外层4个电子有大的引力,故通常Pb只能失去2个电子,形成Pb2+离子,如PbO,故Pb元素的活泼性不及Sn元素的活泼性,因此在使用SnPb焊料焊接金属Cu时,实际上只有Sn参与被焊金属Cu等的结合,而Pb不参与反应,Sn与Cu通过相互扩散的原理,形成金属间化合物Cu6Sn5,焊接学中这种扩散又称之为选择性的扩散,但微观的原因仍是由Sn、Pb元素的原子结构所决定,不同的原子结构显示出Sn的活性要高于Pb。 为何Sn仍将是焊料的基材? 由于Pb的有害性而将被取代,然而Sn仍是作用优良的焊料基材而被利用,这是因为Sn和其它许多金属之间有良好的亲和作用,它的熔点低,无毒无公害,特别是在地球上储藏量大,价格低,因而仍是一种无法取代的焊料基材,因此所谓的无铅焊料仍是以Sn为基材的焊料,既然Sn的位置已定,从元素周期表来看,任何元素都无法代替Pb而构成类似Sn-Pb合金的焊料。 以Bi为例,Bi是除Pb以外离Sn较近元素,Bi是元素周期中排在第Ⅴ主族(氮族)元素的末位,若从周期上看,Bi排在第六周期期第15列与Pb在同一周期,但Pb排在第14列,根据上述的规律Bi与Sn 不是同族元素,并且Bi的金属性比Pb要弱,表3为Sn、Pb、Bi三者的部分物理常数。 从表3中看出,Bi的非金属性明显比Pb强,Bi是菱状晶体(类似金属晶体),具有脆性,SnBi合金的导电/导热性能不及SnPb合金,Bi与Sn有较好的互熔性,但Sn-Bi合金硬度高,延伸性低,不能拉成丝,一句话SnBi合金焊料不及SnPb合金焊料那样好。 只要将相关金属的熔点同它们与Sn构成的共晶合金比例进行比较(图1),就会发现有一个有趣的规律,即随着金属熔点的降低或者更准确地说,随着金属熔点向Sn熔点的靠近,这些金属与Sn的共晶成份的比例就明显提高(表4),这也形象地验证了“相似相融”的原则。 挑选合金配方不是改进无铅焊料性能的唯一方法 已开发出来的Sn-Zn、Sn-Ag、Sn-Cu合金等无铅焊料的部分性能,特别是焊接性能尚达不到Sn-Pb 焊料的水平,这与它们在元素周期表中的位置以及原子结构有着密切的关系。

无铅焊料的研究进展

无铅焊料的研究进展 姓名:张明康 学号:201130410367 学院: 材料科学与工程 专业:金属材料科学与工程

摘要 随着电子工业的飞速发展和人们环保意识的提高,电子封装行业对无铅焊料提出了更高的要求,本文综述了无铅焊料的研究现状,存在的问题,并重点阐述稀土元素对无铅焊料性能的影响。 关键词:无铅焊料,电子封装,稀土 ABSTRACT With the rapid development of electronic industry and the improvement of environmental awareness, electronic packaging industry, puts forward higher requirements on lead-free solder, lead-free solder was reviewed in this paper the research status, existing problems, and focus on the effect of rare earth elements on the properties of lead-free solder. Key words: Lead-free solder, electronic packaging, rare earth 1 前言 长期以来,铅锡焊料由于具有较低的熔点、良好的性价比以及已获得性,成为低温含量中最主要的焊料系列。但是由于所含铅的比例较高,给环境带来了严重的污染,近年来随着人们环保意思的增强和对健康的关注,铅的污染越来越受到人们的重视。欧盟RoHS及WEEE法令的颁布,严格要求在电子信息产品中不得含有铅等有毒元素。严格的禁铅条例使电子封装产业对无铅含量提出了更高的要求,已经成熟的锡铅焊料必须被性能相近或更高的无铅焊料所替代。世界各国都在对无铅焊料进行了大量的研究,无铅焊接技术也得到了较大的发展,但仍存在着许多问题。 2 无铅焊料的研究现状

无铅手工焊面临的问题与解决方法

无铅手工焊面临的问题与解决方法 一、无铅焊料使用时的问题点 无铅手工焊接在焊料的选择上有一定的限制,譬如Sn-Zn系合金、Sn-Bi系合金的线体成形性较困难,且合金本身易氧化。或者使用中与焊剂的反应存在问题。一般不采纳这二种无铅焊料。目前推举使用的是熔点在210~230℃ Sn-Cu系合金和Sn-Ag-Cu系合金焊料。 众所周知,由于无铅焊料的流淌性差,使焊接时的扩展性(润湿性)大大不如原来的63-37共晶焊料,其扩展性只有原来的三分之一程度。 这种性质的焊料在展开手工焊时,不仅会对应组装基板与元件,也会体现在焊接用烙铁头部,尽管作业中想提高一些焊接温度,但对改善焊料的扩展性作用是不大的。 无铅焊料的熔点,比原来的焊料要高出20~45℃,因此手工焊时必须提高烙铁头的温度,通常使用的焊接温度是焊料的熔点温度加上50℃左右较妥当。考虑到焊接用烙铁头温度会由于本身功率及头部重量而存在差异,故温度的设定要比焊接温度高100℃左右。原来63-37共晶焊料的烙铁头温度约在340℃左右,使用Sn-O.7Cu焊料时的温度约

在380℃.关于手工焊接来讲,超过350℃以上时已作为界限温度,这种状态下的焊接可加快烙铁头的损耗,在超出焊剂的活性范围时易产生焊剂的碳化,降低焊剂的活性效果,这也会成为焊接中常见的焊剂或焊料飞溅的缘故。 二、手工焊接的注意点及解决方法 由上所述,在采纳直接加热方式进行无铅手工焊时,稍不注意就会产生各种各样的问题。这些问题的发生讲明了正是由于无铅焊料所具的固有特性,使用中就容易出现不良。我们在制定焊接工艺时,能够抓住下面几个差不多要点: ①烙铁头温度的治理 ②焊接基板、部品等表面状态的治理 ③焊剂的选择、效果衡量及作用 另外,要做到良好的无铅手工焊,作为重要因素的使用工具方面,以下几个要点是必须考虑的。 2.1 使用热恢复性能优良的烙铁 在无铅手工焊场合,烙铁头的温度势必要比焊料的熔点高出20~45℃,考虑到被焊元件本身的耐热性和稳定地进行焊接操作,烙铁温度最好设定在350℃~360℃范围,这是为了执行良好的手工焊接而采纳偏低温度的一种做法。掌握的重点有以下三项: *使用热恢复性良好的烙铁。

无铅焊料1

无铅焊料 常见无铅焊料合金性能介绍 无铅焊料成为电子组装行业的主要焊接材料。无铅焊料地发展过程中,各种各样的无铅焊料不断涌现,对于无铅焊料合金的组织结构特点和性能的了解就显的十分重要。由于ROHS 指令和WEEE指令在欧洲会议获得批准,2006年7月开始欧洲将禁止含铅电子产品的销售,同时中国也开始进入了无铅化的时代,这都使无铅焊料成为了必然。对于电子行业来说无铅焊料的选择成为了一个关键的问题。为此,材料界进行了大量的研究工作,试图找出可以替代Sn-Pb焊料的无铅焊料。现在各种系别组成的无铅焊料合金有很多种,其中主要有:Sn -Ag、Sn-Zn、Sn-Bi、Sn-Cu等二元合金以及在此基础上添加其他合金元素形成的三元、四元乃至五元合金。下面就对现今主要的无铅焊料合金组织结构及性能进行介绍。 Sn-Ag系列 Sn-Ag系焊料作为锡铅替代品已在电子工业使用了多年。典型的组成比例是Sn96.5-Ag3.5,其熔点为221℃。这种焊料所形成的合金组织是由不含银的纯β-Sn和微细的Ag3Sn相组成的二元共晶组织。添加Ag所形成的Ag3Sn因为晶粒细小,对改善机械性能有很大的贡献。随着Ag含量的增加,其屈服强度和拉伸强度也相应增加。从强度方面来说,添加1-2%以上的Ag就能与Sn-Pb共晶焊锡相同或者超过它。添加3%以上的Ag,强度值显著比Sn-Pb 共晶焊锡要高,但超过3.5%以后,拉伸强度相对降低。这是因为除了微细的Ag3Sn结晶以外,还形成了最大可达数十微米的板状Ag3Sn初晶。形成粗大的金属间化合物不仅使强度降低,而且对疲劳和冲击性能也有不良影响,因此对Ag的含量和金属界面的金属间化合物要进行认真的考究。 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,而且添加Cu以后,能够减少所焊材料中铜的浸析。Sn-Ag-Cu无铅焊料是目前被认为最接近实用化的Sn-Pb焊料替代品,也是目前无铅焊料得首选。典型的组成比例是Sn3.0Ag0.5Cu,熔点为216~217℃。Sn与次要元素Ag和Cu之间的冶金反应是决定应用温度、同化机制及机械性能的主要因素。在这三元素之间有三种可能的二元共晶反应。在温度动力学上Sn更适合与Ag或Cu反应,来形成Ag3Sn或Cu6Sn5金属间化合物。Ag3Sn细微结晶具有相当长的纤维状组织。Ag与Cu一样也是几乎不能固溶于β-Sn的元素。较硬的Ag3Sn和Cu6Sn5粒子在锡基质的锡银铜三重合金中,可通过建立一个长期的内部应力,有效地强化合金。这些硬粒子也可有效地阻挡疲劳裂纹的蔓延。Ag3Sn和Cu6Sn5粒子的形成可分隔较细小的锡基质颗粒。Ag3Sn和Cu6Sn5粒子越细小,越可以有效地分隔锡基质颗粒,结果是得到整体更细小的微组织。这有助于颗粒边界的滑动机制,因此延长了提升温度下的疲劳寿命。Sn3.0Ag0.5Cu焊点中Sn先结晶,以枝晶状(树状)出现,中间夹Cu6Sn5和Ag3Sn。当Cu 含量在0.5~1.3﹪,Ag含量在3.0~3.5﹪时可以得到比较好的合金性能。 Sn-Zn系列 Sn-Zn系无铅合金的典型组成比例为Sn9Zn,熔点是199℃,被认为是最有发展潜力的无铅焊料。Sn、Zn元素以固溶体的形式构成合金,说明了Sn-Zn有较好的互熔性。Zn能均匀致密的分散在Sn中。但由于存在润湿性和抗氧化性差等问题曾被认为是一种并不理想的无铅焊料。近年来对Sn-Zn系合金润湿的研究取得了明显进展,在Sn-Zn中添加Bi焊料是目前研究较为广泛的无铅合金材料。Bi是一种表面活性元素,在熔融状态下,Bi元素能够向溶体表面富集,导致合金的表面张力减小。因此,Bi的加入提高了合金的润湿性能,研究表明在Sn-9Zn为共晶合金的基础上加入Bi虽然提高了合金的润湿性,但往往伴随着焊料力学性能的下降,通过调节合金中Zn的含量,能够减少初生Zn相的生成,在提高润湿性(缩短润湿时间)的条件下降低由于Bi的加入带来的力学性能恶化效果。Sn8Zn3Bi合

无铅分析报告

分析报告 测试名称:焊点的可靠性分析 Testing Name:Solder joint reliability analyzing 测试机构:无铅焊接研发中心 Testing Organization:Lead-free Soldering R&D Center 报告分析人:胡强,李大乐 Report Analyzer:HU Qiang,LEE Da-le 测试日期:2004-11-6 Test Date:2004-11-6 测试板的工艺参数如表1所示 表1测试板的工艺参数 参数值 PCB材质 PCB厚度(mm) 1.6 引脚镀层 焊盘镀层 焊料牌号M705 焊料成分Sn-3.0Ag-0.5Cu 助焊剂牌号ESR-260S 助焊剂流量(ml/min) 波峰焊设备名称Suneast SAC-3JS 轨道传输速度(m/min) 1.2 预热温度(℃)130,135 锡炉温度(℃)265 冷却速度(℃/s) 5.7 通过体式显微镜对PCB焊点的表面进行观察,存在焊点表面裂纹等焊接缺陷,如图1所示。 图1焊点的表面裂纹 从图中可以看出,表面裂纹发生在焊点的弯月面位置,而且裂纹方向大部分平行于元器件引线。通过对PCB其它焊点表面裂纹的观察,基本上都存在这种方向性。通过对表面

裂纹的高倍观察,发现表面裂纹并没有延伸到焊点底部,终止于很浅的位置,如图1所示。为了更好的观察裂纹增长的长度和分析裂纹产生的原因,对焊点作截面分析,如图2所示。 图2裂纹的截面图 裂纹产生的原因是多方面的,PCB所用的材料、无铅焊料的特性、焊接工艺等因素不当都有可能产生裂纹这种焊接缺陷。 1.当PCB的线膨胀系数过大时,在冷却过程中容易产生较大的收缩量,从而容易在焊点凝固过程中产生内应力,导致裂纹的产生。 2.无铅焊料的特性是否满足要求,最好是共晶成分,特别不能受到铅的污染。另外如果无铅焊料中含有合金元素Bi,则更容易产生裂纹。 3.对于工艺因素来说,预热温度应当适中,避免波峰焊接时对PCB的热冲击,造成PCB的热变形,造成裂纹的产生,同时建议采用焊后快速冷却,可以避免裂纹的产生。 从图1和图2中分析可知,裂纹尖端比较圆滑,从而说明裂纹是在冷却过程中产生的液相裂纹,其原因是由于PCB的收缩产生向下的应力,靠近元器件引线的钎料收缩亦产生内应力,从而在焊点位置出现应力集中,当焊点局部冷却速率相对于其它位置较慢时,钎料之间的结合力相对较弱,很容易产生这种液相裂纹。 产生裂纹的最主要原因就是PCB材质,当PCB材质的线膨胀系数较大时,在焊接过程中产生较大的变形,从而很容易产生裂纹等焊接缺陷。特别是对于无铅焊接,由于预热稳定的升高和焊接温度的升高,对PCB材质的要求更高,要求更高Tg值的PCB材质,以满足无铅焊接的要求。 通过对热冲击试验板的分析,发现此种圆滑尖端的裂纹并没有扩展,从而更进一步说明了此种裂纹是在焊接过程种产生的液相裂纹。通过热冲击试验后在PCB焊点中出现了极少量的微裂纹,如图3所示。 图3热冲击中形成的微裂纹 从图中可知,此种裂纹终止于尖端,产生的原因是固态下由于内应力的作用产生的撕裂,明显不同于液相裂纹的圆滑尖端。 通过对PCB焊点的分析,无铅钎料对焊盘和元器件引线的润湿性以及通孔的填充性都

无铅焊料的新发展

无铅焊料的新发展 前言 锡铅焊料是电子组装焊接中的主要焊接材料,以其优质的性能和低廉的成本,一直被人们所重视。但众所周知铅及它的化合物是有毒物质,人类如长期接触会给生活环境和安全带来较大的危害。其中铅对儿童的危害更大,会影响其智商和正常发育。人类为避免这方面的问题,限制使用甚至禁止使用有铅焊料的呼声越来越高。最终拥有悠久历史的传统型锡铅焊料,将会逐渐被新的绿色环保型焊料所替代。如无铅汽油的广泛使用就是一个很好的范例。世界各国都纷纷开展无铅焊料的研究工作。特别是欧美、日本等一些发达国家在无铅化的研究和应用上非常重视,已经走在世界前列。二十世纪末日本已有多家知名公司相继使用无铅焊料进行批量生产。Panasonic 1998年9月就开始在批量生产盒式收录机中使用Sn-Ag-Bi(In),还有NEC、SONY、TOSHIBA、HITACHI等公司先后用无铅焊料进行批量生产,同时都制定了全面推行无铅化的期限。 2 无铅焊料的介绍 传统锡铅焊料,它是利用Sn63Pb37为锡铅低共熔点,其共晶温度是183℃,与目前PCB的耐热性能接近,并且具有良好的可焊

性、导电性以及较低的价格等优点而得到广泛使用。无铅焊料是利用锡与其它金属如铜、铋、银等金属的合金在共晶点或非 共晶点出现的共熔现象制成的焊料。作为锡铅共晶焊料合金的替代材料,无铅焊料应该在融点、机械特性和物理特性等方面同锡铅共晶焊料合金接近,且供应材料充足,毒性弱并能在现有的设备中运用现有的工艺条件进行使用。 2.1 无铅焊料的具体要求 无铅焊料应该具备与锡铅体系焊料大体相同的特征,具体目标如下: (1)替代合金应是无毒性的。一些考虑中的替代金属,如镉和碲,是毒性的;其它金属,如锑、铟,由于改变法规的结果可能落入毒性种类。 (2)熔点应同锡铅体系焊料的熔点(183℃)接近,不应超过200℃。 (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(Indium)和铋(Bismuth)--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,如将三四种金属加入到无铅替代焊锡配方中可能使循环再生过程复杂化,并且增加其成本。

无铅手工焊面临的问题与解决方法修订版

无铅手工焊面临的问题 与解决方法 Document number:PBGCG-0857-BTDO-0089-PTT1998

无铅手工焊面临的问题与解决方法 一、无铅焊料使用时的问题点 无铅手工焊接在焊料的选择上有一定的限制,譬如Sn-Zn系合金、Sn-Bi系合金的线体成形性较困难,且合金本身易氧化。或者使用中与焊剂的反应存在问题。一般不采用这二种无铅焊料。目前推荐使用的是熔点在210~230℃ Sn-Cu系合金和Sn-Ag-Cu系合金焊料。 众所周知,由于无铅焊料的流动性差,使焊接时的扩展性(润湿性)大大不如原来的63-37共晶焊料,其扩展性只有原来的三分之一程度。 这种性质的焊料在展开手工焊时,不仅会对应组装基板与元件,也会体现在焊接用烙铁头部,尽管作业中想提高一些焊接温度,但对改善焊料的扩展性作用是不大的。 无铅焊料的熔点,比原来的焊料要高出20~45℃,因此手工焊时必须提高烙铁头的温度,通常使用的焊接温度是焊料的熔点温度加上50℃左右较妥当。考虑到焊接用烙铁头温度会由于本身功率及头部重量而存在差异,故温度的设定要比焊接温度高100℃左右。原来63-37共晶焊料的烙铁头温度约在340℃左右,使用焊料时的温度约在380℃.对于手工焊接来说,超过350℃以上时已作为界限温度,这种状态下的焊接可加快烙铁头的损耗,在超出焊剂的活性范围时易产生焊剂的碳化,降低焊剂的活性效果,这也会成为焊接中常见的焊剂或焊料飞溅的原因。

二、手工焊接的注意点及解决方法 由上所述,在采用直接加热方式进行无铅手工焊时,稍不注意就会产生各种各样的问题。这些问题的发生说明了正是由于无铅焊料所具的固有特性,使用中就容易出现不良。我们在制定焊接工艺时,可以抓住下面几个基本要点: ①烙铁头温度的管理 ②焊接基板、部品等表面状态的管理 ③焊剂的选择、效果衡量及作用 另外,要做到良好的无铅手工焊,作为重要因素的使用工具方面,以下几个要点是必须考虑的。 使用热恢复性能优良的烙铁 在无铅手工焊场合,烙铁头的温度势必要比焊料的熔点高出20~45℃,考虑到被焊元件本身的耐热性和稳定地进行焊接操作,烙铁温度最好设定在350℃~360℃范围,这是为了执行良好的手工焊接而采用偏低温度的一种做法。掌握的重点有以下三项: *使用热恢复性良好的烙铁。 *使用热容量大的烙铁。 *烙铁头部的形状应该与被焊接部相符。 图一是适合于无铅手工焊接、具良好热恢复性的912型烙铁(品种号),为了与原来性能的烙铁相比较,可以按照图二表示的温度测定方法,对图中1、4、7三个点装上传感器,用3秒钟的时间间隔,对7个点进行焊接,同时测定烙铁头温度的变化,测定结果可参阅图三。912型是热恢复性好的烙铁,907、908型是原来型号的烙铁,908比907的热容量要大。测定结果表示,在相同烙铁头温度场合的焊接部温度,用912型连续焊接的

相关主题
相关文档 最新文档