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产品认证论坛 → 『RoHS检测』 [返回] → 浏览:[原创]铅的认识和控制(了解无铅) 标记论坛所有内容为已读
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[watermark] [watermark]铅的认识和控制(了解无铅)
铅的认识和控制 =JtO a{,
1 铅的认识。 a{}W RkGA
11 铅的物理性质。 ,pOmH2N5u
11 1铅是一种灰色的重金属。 !sj%D|&
112 铅屏蔽性良好,X、β等辐射线可被它屏蔽,所以核反应堆度料用铅皮制盒封装,以防辐谢泄漏。 8iSUSk\V
113 铅的粉末附著性强,固体硬而脆,其分子扩散性和渗透性强。 !PNn'
11 4铅有毒性,当血液中Pb的浓度达到25mg/DL时会危及生命,若长时间接触皮肤水肿,严重者导致皮肤癌变。 ,4F__&5H
115 铅及其他合物对人类及环境有危害性; 4b]TT,v
12 铅的化学物质 $zw\k^
121 铅的游离态和化合态存在於自然界中; el|ET'i
122 铅的化学符号是Pb,英文为Lead,属於主族元素,即第ZVA族,原子序数为82,最外层电子数为4; z3AYnH`<
123 一般情况下,Pb的化学性质不很活泼,但一定条件下可开成”+2”,”+4”价化合物如PBO PBO2。 bk =lpX|b
13 铅和其他合物的用途: xe) rm#K>
131 Pb常被应用於印刷线路板的涂料,油料,油漆等溶济性涂料中。 <9NrAu\
132 Pb化合物被广泛用於各种油墨中,电池、汽油也曾有应用。 +U(!\5
133 铅及其他化合物还被应用於电子陶瓷部品、光学玻璃、滤光玻璃中。 Y63RLB\koN
@Y<$sFg}w
铅化合物Pb -KI`Y]/)
铅以天然金属形式在地壳中存的量很少,大部是来自燃烧原油,矿藏和人工制造。铅被用於漆和染料的生产、电池、军火和金属产品(焊料和管道)的制造。一旦铅进入土壤中,通常就会存留在土壤中的颗粒中。由於铅不能消散和分解,沉积的灰尘和土壤中的铅应成了长期的铅污染源。 ! ih}lA~=F
3Q^xN5
已经确认了一些重要的铅污染,如含铅的油漆,由於油漆剥落,风化和粉化形成灰尘的铅;浮在空中的铅;以及废物处理都是离人类最近的潜在的铅污染源。儿童和胎儿经常最易受到污染攻击的因素包括:1)胎儿和新生儿正在发育的神经系统对铅的神经中毒作用特别敏感; 2)儿童的肠胃系统吸收铅的效率比较成年为高; 3)铁和钙是保护儿童的元素,如食物中缺少会助长对铅的吸收。 NNi1m5G-S
Md5b^^5
无机铅在我们身体中是不能代谢的,而是直接被吸收,扩散和排泄。它主要分布在三个部分里,血液,软组织(肾,骨骼,骨髓,肝和脑)心脏矿化组织(骨骼和牙齿)。在成为身体里总的铅含量中,骨骼和牙齿约占95%。铅在为人体中的寿命与它所存留的组织有关,最少25天,最多可超过25年。骨骼中有一些不稳定的成分,它们使铅迅速与血液和代谢库进行交换,代谢库中的铅危害极大,因为它是一个潜在的重要铅污染来源。 d0SRzW
I&m/cYA
铅几乎能影响我们身体中的每一个组织和系统,它影响最大的是中央神经系统,特别是对於儿童。其它不利的影响包括,阻碍神经和身体的发良,降低原血红素的生手合成,提高听觉阀,降低维生素D的血清水平,它还会损坏肾脏和生育系统。在高铅污染的情况下可能会降低反应时间,引起四肢,腕和踝无力,还可能影响记忆力。对於青年人和未出生的胎儿,接触铅是特别危险的。它的破坏作用包括造成早产,新生儿体态小,降低婴儿的智力,产生学习障碍,以及发育迟缓。根据标准67/548/EEC,绝大多数铅化合物都对生育能力有害,对环境有害和危险。标准89/677/EEC和91/157/EEC对铅的使用做出了限制。 :9|51ha I
无铅焊锡。针对以上,我们对铅进行管制是必要的。 {g}wW J
1 控制在锡炉中的无铅焊锡 h2 E@p~W
1) 建议控制铜在锡炉中的含量(如使用SAC305或SAC405):03至09%; XC|)Qci5s
2) 使用新的锡条或75Sn/Ag,96 Sn/Ag来调整铜含量; @u]%C@],
3) 要定期做金属杂质测试; d/P X;_'
4) 密度较低-在Sn/Pb可浮的物料,如零件、工具,可能会沉进锡里而造成污染; <_aS8p
2 焊接机损坏 6\LRB6H/7
1) 不是每部锡炉都是搞腐蚀; V5OI&iA
2) 当锡炉受锅后,铁的溶蚀使锡受到污染; 7%ZArJDlk
3) 使用较搞腐蚀不锈钢,如316型; ]A]teh6p
4) 不锈钢有抗腐涂膜; L^xnh9|z
5) 使用较低焊接温度,如2600C 73K 50:cB
3 脱锡焊盘 x"T{zBGl
脱锡盘可以是另加的焊盘或较大焊盘用於吸取过多的锡; ED 5\pn
4 使用原来63/37锡炉 =c0!aL _Q
CWl[t
68IX~+%1Z
1) 排出63/37锡; v 79p4>
2) 尽力去除所有处於较难接近地方的锡(困难、人力) [M|4$d
3) 以纯锡清洗及排出; X4l)/{)mR
4) 加入无铅锡; nVKiJe
5 为什麼无铅成本较高? 16!&q N
1) 金属价提高: $&NWd3D,6h
----原来的37%铅被锡或其它更贵的金属代替; |O#'
2) 密度 4m&{Xe
----无铅锡的密度较低(约少20%),生产成本较高; 8A W`L
3) 生产成本 3u3<~],\
----能源费用提高,由於较高溶点。当合金时,所需温度也提高了; qQ[^gTjl]
4) 专用费用 59av0 H
----大多数无铅锡中焊锡需付约4%--8%专利费用; g:snx$"<
6 SONY正式批准使用的无铅焊锡 }20rE]
Alloy 305(Sn/30Ag/05Cu),Sony总部自从2001年4月批准在所有产部使用SAC305 ye,t=od
在此基础上对上述焊料分别进行了实用性和可靠性二次证定。通过评定,为了不於於最终只有一种选择,所以作为推荐合金增加到了三种供选择。如表1所示 liWZy
美国用於表面安装推荐的三种合金 lA<D CO
表1 v:fcs'^H
合金种类 液相线固相线 适用范围 注意事项 hfNqur>=W
Sn-58Bi 1390C(共晶) 家用电器、携带式电话 在低温下可以实装,是共晶体,但有耐用热性问题。用於表面安装比Sn-Pb合金有好的热疲劳性。比CPGA-84A好,比CDIP-20差 OE+/0
Sn-34Ag-48Bi 2100C 2050C 家用电器、携带式电话、宇宙、航空、汽车 用於表面安装从00C到1000C范围比Sn-Pb共晶焊料好,而从-550C到+1250C比Sn-Pb好。用於融焊,大部分情发生分离。 Sn-30Ag-05Cu-Hu 2210C(共晶) 家用电器、携带式电话、宇宙、航空汽车 表面安装的00C到1000C与Sn-Pb共晶料一素,而从-550C到1250C差,Ag量比Sn量高,易发生分离。Sn-26Ag-08Cu-05Sb可靠性不明确。 W&[qn[f/
`^7bc_,L
从筛选的结果看,作为Sn-57Bi共晶合金,由於Bi资源的稀少。不能选作标准焊料。但是能用於2000C以上的焊料是很有价值的,由於这种焊料作为主本已经使用20以上,对特殊用途时我们可以使用的。 =lI;t8Y$Y
除此之外还取得了其它一些成果: -T}Wylup
1) 推存无铅焊料的适用对象; C55hqg'
2) 控制合金成份可以影响其价格和供给。 L%;[ r|
S//Rle[
!lm78Of{T
& @,
p2(Fp)0
+S#W6N}
3) 按递减的方法选择数据库中的7种合金与Sn—Pb共晶合金进行比较; zTbkk'/
表2 8yXMX[6
候补无铅合金种类及注意事项 Kc4Hz1 :
工艺方法 合金种类 注意事项 fm9NJ; JE
波峤焊 Sn-Ag系; qq^D5
Sn-35Ag、Sn-35Ag-05Cu; M~-51w
Sn-Cu系; q4= " /u
Sn-07Cu H(|fKt+
在上述合金中添加(AG、Au、Ni、Ge、In等)微理元素 由於镀Sn-Pb合金组件与基板进行焊接时,易起翘、脱落和剥离等,需注意如果是单面融焊,添加Bi也可以 EUAe(
再 |W9D`
流 #&hQ"%A`
焊 高温系列 Sn-Ag Vm&!T];
Sn-35Ag-05Cu SvO\1a
Sn-(2-4)Ag-(1-6)Bi;或者的这些合金中添加1-3%的In 随著融点温度升高,必须对再流焊温度进行控制。对Bi或Sn-Pb合金镀层的适用性要特别注意 <3^6&}I
中温系列 Sn-Zn系; db^ DHxC
Sn-9Zn、Sn-8Zn-3Bi 注意在特殊腐蚀环境下的适用性。特别注意有IC存在的情况。 -4[1[)c03|
对用Cu作电极为确保而热性。希望Ni/Au等做镀层时,要镀的有一定的厚度。 \\\|0cji
低温系列 Sn-Bi系 XTm=X=
Sn-1Ag-57Bi 用Sn-Pb合金镀层以及它的适用范围必须要注意 {I"9"
手工焊 Sn-Ag系; sp[Ujxl
Sn-35Ag-05Cu; I5$:7
Sn-Cu、Sn-Bi 注意向种成份的焊料它的使用环境和选用范围 2L:KSDsdx
上述归纳列举陋在使用的无铅焊料的成体、特性及使用中的注意事项。其中Sn-Ag-Cu系焊料,是作为第二代标准焊料的最佳候选。通过欧美的研究,证明这种合金性能最稳定,因此得到世界公认为标准焊料。 bOQju>e
7 PHILIPS要求无铅锡:SOLDER,SAC405;WIRE-R-15 SAC405,FLUX-RF800; |4sNH
PASTE-OM310 SAC405,CONTACT TIME—MAIN WAVE 3-35sec [/L%E }[W
YuvBNQH@
无铅焊接:实施无铅制造 ]R1<6"3n
下文将描述怎样开始无铅生产、检测工艺过程和对整个工艺作必要的改变…… $f_>u]1&
无铅制造(Lead—Free Manuacturing) hd\^r$W
对於一个无铅工艺,这些必须在开始无铅焊接之前准备好。例如,在波峰焊接中,焊接必须更换。 |~T13wZ
其次,开始无铅工艺要求一个好的计划,关键问题必须提出,如”我们可能遇到什麼焊接缺陷?””接受与拒绝的标准是什麼?”和”在焊锡中允许什麼水平污染?” NQ72;6
回流焊接设备(Reflow Soldering Equipment) YH_S{q5
ys9tKIuo
WHj8f]]
Dt fpi
4~=-T
助焊剂流动管理 1mU~,W9
在无铅回流焊接中,无铅焊锡影响工艺温度,因此影响到加热温度曲线。由於较高的温度与不同的锡膏化学成分,在焊接期间,不同的残留物将蒸发。为了以较低的维护停机时间保持机器的清洁,将需要一个适当的助焊剂流动管理系统。该系统必须在开始无铅回流焊接工艺之前安装与测试。 ) 4_`=0H
受控的冷却达到优化的温度曲线 16SkDBi
在无铅焊接中推荐一个受控的冷却系统,因为一旦炉子具有适当的冷却能力,液化以上的时间、晶粒结构和板的出来温度都可以得到界定。自然需要更多的室温风扇。而推荐使用的是一个高级直接空气、完全集成的、排热系统。这个系统设计用於以较低的氮气消耗提供良好的冷却。该系统通过再循环蒸馏水和丙二醇的混合物来冷却。这种环境友好的混合物不要求频繁的更换。 AHEL#板的处理 ,(PE{4 +"i
由於在炉中较高的温度,板倾向於翘曲。可以的炉内安装板的支撑来保持板更平整,结果减少缺陷。 c9"0@hcg
波峰焊接材料与设备(Wave Soldering Materials and Equipment) sNyO;%;:
预热优化 Yys]a5/
由於较高的工艺温度,无铅焊接要求与含铅焊锡不同的助焊剂。助焊剂类型将决定哪一种预热配置最适合於该工艺。如果使用水作为助焊剂溶剂,那麼推荐用一种石英棒加热器在第一预热区来迅速将板加热。在第二与第三区,可以用一种强制对流加热模块来在PCB进入波峰之前将水从助焊剂中蒸发出去。 )-IP%Fw9X/
选择一种具有快速变换配置灵活性的波峰焊接机器。预热模块应该容易交换,以找到对每个别工艺的最佳安排。 VW1_cGT
焊锡更换 8;b\ #
以无铅合金替换锡/铅合金要求不只是排放和重新充满锡锅。所有铅都必须完全地从焊锡锅中清除。任何留下的铅的残留物都将无铅合金,从而超过规格范围。考虑到最允许的含铅量不超过02%。改变合金的时候必须小心。 0"`-n0pTA
焊锡换掉的程序必须严格遵守。首先,锡锅中的所有锡/铅焊锡必须排放干净。可用收集箱来收集焊锡。因为多数锡锅都是设计有专门的容室来帮助持稳定的焊锡波,这种工作是相当困难的和劳动强度大。 {IZs8BlQs
一旦锡锅变空了,必须以纯锡装填。锡锅。包括所有辅零件与表面,必须用锡彻底冲刷。之后,将锡排放出来。最后,可以熔化无铅焊锡。 ] OM N
系统的控制软件也必须调整,以防止对叶轮的任何损害,特别是,叶轮的起动温度必须提高,否则在焊锡没有完全熔化的时候叶轮就可能会转动。 _ND `H0&Q
另一种做法是用一个新的锡锅来替代锡/铅的锡锅。交换锡锅的一个优点是,锡锅的锡锅还可以将交换回来,作为失控行动计划的一部分。还有锡锅的锡锅还留著用於非无锅焊接的产品。 |gXdWxV
材料兼容性 0mH!D
目前我们所了解到的是,由於无锅合金的高锡含量,象经常用於锡锅零件的不锈钢304再不能使用了,因为这些零件在无锅生产几个月就是损坏。 QoPcmnn
焊接机器的零件可能不得不转向一种更加抗腐蚀的不锈钢316。这种材料足以可靠地用於焊接速率低的那些锡锅零件。对其它零件,可在SS316和叶轮上使用一种专门抗腐蚀涂层。 Ei_N~U;d
@`#E#A:`%Q5U
sv7b|!~3A
5{+ PMUJ
不是用钛,而是用不锈钢做那些极端条件的零件。部分原因是钛的成本很高,而且用钛制造这些特殊零件要求很高的技术水平。 @Y6jEJ
右边一个专门涂敷的叶轮 qy W T>'T
这各防腐蚀涂层是首选的,而不是一种陶瓷涂层,由於其优越的硬度(+/-2000 VICKERS)种涂层光滑的表面,焊锡不粘附到金属,这使得任何有涂层的零件都非常容易清洁。 "j_ic~+0
对於锡本身,使用钢,因为其优超的导热性。一种阻热涂层防止铁熔进焊锡中。我们注意到,铁在无铅合金中的熔化速率决定下列因素: ;5^DnE6
使用的材料; tQ'ZEajhK
使用的无铅合金; j/11B
焊锡的速度; #f!) NE
污染水平; WlJF9V+
象在传统的锡/铅焊接工艺中一样,许多金性将溶解在无铅合金中,这个溶解速度决定於基质材料、焊锡成分、焊锡温度和焊锡流动速度。一种特殊金属的溶解的速率较低,如果该金属已经出现在无铅锡焊中。对於无铅焊锡,三个主要的污染是铅、铜和铁、铅的污染。 4xu3ul<-C
在今后几年期间,将使用无铅焊锡,但是对组件和板的表面涂层是含铅的。结果,含有铋的任何无铅合金都将从表面涂层中吸心铅,造成焊锡的不同熔点。原来合的1790C的熔点提高到”新的”锡/铅/银俣金的218-2110C范围。 b9TPZLY[
铜的污染 `^ nP8+A(
高锡合金比低锡合金更迅速地吸收铜,在无铅合金中的铜数量决定多少铜将被溶解。从锡/铅工艺,我们知道02%或更高的铜含量造成诸如锡桥增加的问题。在锡/铅中最大允许的铜污染一般规定为03%,这种03%也是在一些对锡/银合金的现在规定最大的。在锡/银合金中的高锡含量(965%)造成在生产期间铜含量水平的相当迅速的增加,特别是在有无数铜焊盘的板上。一些工艺在四五个月后将超出规格。在锡/铅波峰显示接中,我们可以从锡/银/铜合金不再吸取铜。铜稳定在1%的水平。 K]zEI<+S
铁的污染 cQ=Q~1d|
铁在锡/铅中的溶解速度慢。与无铅合金,数量大约是高於10倍的因素。例如,在一个工厂中,锡/银/铋/锑焊锡的污染在一个中为0002%的铁。 ;\ApN
一般,两种无铅波峰焊接工艺涉及污染。首先,使用无铅焊锡的一些公司会经常检查合金的化学成分。在大约一年之后,它们发现污染多少稳定了。如果属水平还在其规格之内,控制数量的间隔时间将增加。 2>&!r!Z
相比之下,其它工艺对焊锡污染有真正的关注。一些使用锡/银合金焊接,这种合金对吸取铜非常敏感。持续地超出规格运行将会让公司寻找替代品。 BJKVG\qMR
剩下的问题还有,允许什麼污染水平?因为,合金化学成分的改变,熔点将漂移熔化范围将增加。有时,会出现在焊锡内的不同合金的新熔点, :{QI)M
焊接缺陷(Soldering Defects) Kt]8Xg_
在无锅焊接中,会发生此特殊的缺陷,诸如焊脚起(fillet lifting)和锡须(tin whisker)但其它缺陷,如果焊点的空洞,也似乎比锡铅工艺中发生的多。到今为止,没有对无铅焊接点内缺陷的国际标准,这使得定义什麼要接受更加困难。 agMq_pA
|Uic C
7hU(anht
;+`B0R\k
>wjk\dP>;
AHh&\
JvK>l_,\
焊脚升起 4Of|U6i<1w
焊脚升起是在冷却阶段,焊接圆脚从你镀通孔(PTH plated through hole)周围铜焊盘的一种分离。焊脚升起的主要原因为合金化合物、锡焊盘、板厚度与材料的温度膨胀系数(CTE coefficient of thermal expansion)的不匹配。焊脚升起发生在含铋合金与铅污染结合的时候。但是焊脚升起在其蛇合金如锡/铜上观察到。虽然可以预计焊接点的可靠性降低,但是在大多数情况中温度循环试验还显示是好的。锡/银/铋/锑焊接点强度非常好,而且显示温度循环次数高。因此,加上没有无铅焊接电子装配的标准,许多的公司在其产品上接受的焊脚升起。 d
空洞 ^gCIB ~
在无铅焊接工艺中发生的空洞数量在增加,特别是当使用水基无VOC助焊剂时。空洞的直径范围从10&micto:m-1mm。一般,多空不影响焊接点的可靠性。可是,大的空洞可以能降低抗裂强度。空洞可能降低互联机路的导电与导热性能,造成热失效。 `-pd+rJu
空洞形成的原因有许多。空洞可能是固化期间焊锡收缩的结果。在焊接期间电镀通孔的排气可能会在焊接中产生空洞。另外,空洞可能是焊接点湿润不够的结果。 O(hFH/"
锡须 3=%)Pak
纯锡表面容易受到自然晶体增长的攻击。这些晶体(锡须)可有05&micto:m的直径,可增加到几毫米长。锡须可以在电镀之后或甚至在几年开始增长。於由其尺寸和不同的形状,锡须可能造成短路。 F,fX0-
锡须增长取决於温度与湿度。关键的温度是在500C以上,相对湿度50% + Eh:$L!!)
为了避免锡须,在焊接工艺中引入的温度应力应该尽可能低:这也是采用直线升温回流曲线的另一个理由。还有,锡的含量是很重要的;锡纯度水平超高,形成锡须的机会易越大。 uvu98tdZ
生产的开始(Production Start—up) E9S"U yG
在有任何数据可以分析之前,必须要做测量。这些程序对机器的特征化和校准是重要的。需要收集好数据,以获得有用的分析。你可以区分变量(有单位的测量数据)和特性(计数的数据)。 Y{ R04e2h
回流焊接 A:J ]Zi
回流工艺中的变量包括机器和数据记录参数。机器参数包括传送带速度、加热区温度、冷却单元的温度和水温度区。 EarqY}!j<
数据记录参数包括到达参考温度的时间、参考温度以上的时间、平均温度、最小坡度、最大坡度、平均坡坡度、最低温度、最高温度、和到达最高温度的时间、特征是指焊接缺陷、如空洞、跳焊、锡球、锡桥和组件竖立。 ^|
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第一阶段:PCterminal
★ PC端页面重构
1、认知行业、岗位、部分专业术语,就业趋势与行业未来展望;
2、HTML5核心元素及布局应用;
3、CSS3核心属性及布局应用;
4、图形、图像软件的使用(PS,FW,AI);
5、浏览器兼容及解决方案;
6、整合、滑动门及宽高自适应等高级应用技术;
7、初步接触JS。
★ PC端交互开发(原生JS)
1、javascript基础语法和变量、控制语句、循环语句、函数、事件处理、数组、常见排序算法;
2、DOM *** 作和BOM *** 作;
3、定时器、Cookie本地存储、内置对象、正则表达式、闭包、JS面向对象语法、JSON、堆栈结构;
4、Ajax动态读取数据、异步 *** 作、与DOM、JSON的结合使用;
5、各种主流浏览器兼容性处理;
6、单例、工厂、代理、观察者等设计模式;
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(4)服务器:前端对服务器要求不高。
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漫步者蓝牙耳机让人印象深刻的是收纳盒设计,十分精致。而蓝牙耳机设计则比较简洁,中规中矩。这款耳机有IPX4级防汗防水,续航能力在5个小时左右,一般运动听音乐使用是足够了。
3、SONY WF-1000X
索尼WF-1000X拥有黑、金两个颜色,产品外观看上去流光溢彩。耳塞的外壳也是金属质感的类型,整体给人的感觉很像索尼NW-WS系列WALKMAN运动播放器,设计语言和 *** 作逻辑都如出一辙。流线型的造型能让人更好把握到工作与生活的节奏感,对于商务人士而言更是时尚与工作相宜的装饰。
4、缤特力BackBeat Fit Boost
缤特力FIT 3100采用分体式设计,可以提供立体声效果,而且防水设计可以无惧汗水和下雨,使其全天候使用成为现实。另外,缤特力的金字招牌也决定了这款耳机做工非常扎实,细节处都能体现出一线大厂的做派,更令人惊喜的是声音的稳定性和音质的出色表现,而且蓝牙50技术也让续航和音质有了不俗的提升。
5、三星 Gear IconX 2018
三星Gear IconX 2018无线耳机能让大众喜欢也不是毫无理由的——采用人体工程学设计的Gear IconX 2018让大众佩戴更舒适,同时拥有黑色、灰色、粉色三种配色,无论男女佩戴都合适。同时它具有更时尚的外观、更富有细节而又顺畅稳定的音质、更理想的电池续航和连接稳定性,还创新的实现了富有智慧科技基因的触碰+语音相结合 *** 作模式、入耳式健康私教模式,给运动生活一种新的智慧定义。
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