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無鉛焊料和無鉛黃銅環(huán)境材料的開發(fā)和產(chǎn)業(yè)化
鉛的背景（為什么需要無鉛） 20世紀(jì)90年代中葉日本和歐盟，就已經(jīng)作出了相應(yīng)的立法。日本規(guī)定2001年在電子工業(yè)中淘汰鉛焊料，歐盟的淘汰期為2004年，美國(guó)也在做這方面工作（2008年全面使用無鉛產(chǎn)品）我們國(guó)家正在進(jìn)行研究和開發(fā)無鉛產(chǎn)品，順應(yīng)時(shí)代潮流 。 電子產(chǎn)品報(bào)廢以后，PCB板焊料中的鉛易溶于含氧的水中。污染水源，破壞環(huán)境。可溶解性使它在人體內(nèi)累積，損害神經(jīng)、導(dǎo)致呆滯、高血壓、貧血、生殖功能障礙等疾病；濃度過大，可能致癌。珍惜生命，時(shí)代要求無鉛的產(chǎn)品。
常用無鉛焊料成份 Zn可降低Sn的熔點(diǎn)，若Zn增加高于9%后，熔點(diǎn)會(huì)上升，Bi跟著降低Sn-Zn，但隨著Bi的增加，其脆性也會(huì)增大。 Zn可降低Sn的熔點(diǎn)，若Zn增加高于9%后，熔點(diǎn)會(huì)上升，Bi跟著降低Sn-Zn，但隨著Bi的增加，其脆性也會(huì)增大。此類是目前的一種無鉛焊料,它的性能比較穩(wěn)定,各種焊接參數(shù)特性接近有鉛焊料。 雖然In可使Sn合金的液相線和固相線降低，但是它的耐熱疲勞性、延展性、合金變脆性、加工性差等缺陷，所以目前很少使用此配方。無鉛焊料的特性 vSn-Ag-Cu溶點(diǎn)（217℃）較高，高溫（260%26plusmn;3℃) 即可。 v 無鉛產(chǎn)品是綠色環(huán)保的先鋒,有益人類身心健康,沒有腐蝕性。 流動(dòng)性差
無鉛焊接需要面對(duì)的問題 合金本身的結(jié)構(gòu)，使它跟有鉛焊料相比，比較脆，彈性不好 ?Sn-Zn合金的液相線和固相線的熔點(diǎn)會(huì)增高，但隨著Bi的質(zhì)量數(shù)的增大，焊料的熔化間隔即固液間隔增大，所以Bi就會(huì)使合金熔點(diǎn)降低、脆性也 比（有鉛）增大。 浸潤(rùn)性差，只會(huì)擴(kuò)張，不會(huì)收縮 Sn-Ag系合金添加Cu時(shí)，共晶點(diǎn)會(huì)改變。當(dāng)Ag的質(zhì)量分?jǐn)?shù)增加4.8%、Cu 色彩暗淡，光澤度稍 ?因?yàn)樵跓o鉛焊料的搭配中，磷的元素限制了使用，所以光澤度稍差,但并不影響其它質(zhì)量問題。 錫橋、空焊、針孔等不良率有待降低 ?此類缺陷多于有鉛焊料，但是并不是無法解決的問題。助焊劑的種類質(zhì)量選購比有鉛要嚴(yán)格；預(yù)熱器恒溫要穩(wěn)定。波峰的焊接時(shí)間、接觸面、PCB板的溫度如波峰焊接時(shí)間1-1.5S，接觸面積10-13mm；第二波峰焊接2-2.5S，接觸面積為3-28mm左右，板面溫度不能超過140℃以上。所以無鉛焊料對(duì)于設(shè)備性能要求高，特別上雙波峰的距離，如果設(shè)計(jì)很近，會(huì)造成板面的溫度, 增高損壞元件和增加了助焊劑揮發(fā)，錫橋等缺陷產(chǎn)生過
鉛錫焊料和無鉛易切削黃銅中的鉛在制備和使用過程中，鉛蒸汽的外逸，直接危害人體健康，對(duì)人類生存環(huán)境造成污染，發(fā)達(dá)*先提出限用或禁用含鉛焊料和黃銅。為此尋求代用材料成為重要的研究方向。主要研究鉛的替代組元和微量調(diào)節(jié)元素的選擇、合金成分的設(shè)計(jì)、優(yōu)化配方和生產(chǎn)工藝，保持材料的焊接和易切削性能，研制變質(zhì)改性劑和添加方式，實(shí)現(xiàn)連續(xù)澆鑄規(guī)模化生產(chǎn)。應(yīng)重視有色金屬材料的環(huán)境效應(yīng)，研究重要有色金屬材料產(chǎn)品使用周期內(nèi)的環(huán)境效應(yīng)評(píng)價(jià)。
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