时间的新质感：当腕表遇上创新材质

钟天阳

“时间的质感”如此抽象，如指间沙、河中水，难以触摸，但却可以通过腕上的时计来感知。像精钢一样坚韧、像黄金一样沉稳、像陶瓷一样触手生温、像钛金属一样轻盈……材料 科技 的发展，让腕表呈现出截然不同的型格，也赋予时间焕然一新的质感。2021年，创新材质仍然在制表界高歌猛进，带来无数惊喜之余，也在不断给未来制表带来新的可能。

青铜的内敛+金的闪耀

欧米茄 海马300腕表青铜金款

1957年，欧米茄推出海马300腕表，现已成为人类深海 探索 历程中享有盛誉的标志性腕表。60多年来，海马300腕表赢得了一代代潜水家的青睐，也成为人类制表史上的经典表款，至今依然拥有举足轻重的地位。2021年，欧米茄秉承经典风格，打造新一代海马300腕表。全新腕表的表镜采用新型蓝宝石玻璃打造，相较先前的款式更加纤薄；在设计上，腕表融合诸多复古的致敬元素；内部机芯全面升级为至臻天文台机芯。而其中最具话题性的作品，就是全新欧米茄海马300腕表青铜金款，采用了融合青铜与黄金等多种金属的特殊合金。

欧米茄 海马300腕表青铜金款

欧米茄的青铜金呈现出让人欣喜的美感和独有的色调。不仅如此，由于其独特的成分，这种新型合金还能够直接接触皮肤佩戴。全新腕表的整枚表壳和表扣均采用欧米茄新型的青铜金制成。这种青铜金富含多种贵金属元素，其中包括375%的黄金、钯金和银，由此呈现出一种独特的颜色，介于欧米茄特有的Moonshine 18K金和Sedna 18K金之间。

欧米茄 海马300腕表青铜金款

欧米茄青铜金在色调上呈现出一种柔和的粉色调。在佩戴过程中还具有强耐腐蚀性，不易氧化，产生铜锈，因此可以长久保持自然美妙的色泽。对于青铜腕表和创新材质爱好者来说，这无疑是令人欣喜的一款新作。

腕表表圈由棕色陶瓷制成，与青铜金表壳形成独特的配色，让人一见倾心。潜水刻度覆以复古风格的Super-LumiNova夜光涂层。表盘属于腕表的内部零件，欧米茄借此机会采用一种常见的青铜 (CuSn8锡青铜)，为表盘打造出独特的深棕色调，并以特殊的做旧工艺赋予其一抹别致的铜绿色泽，以此与品牌独创的青铜金材质相互辉映，令腕表更具复古迷人的魅力。

让碳正离子材料焕发海洋色彩

雅典表潜水系列DIVER X 镂空腕表

雅典表巧妙呈现潜水系列与经理人系列镂空腕表的激情碰撞，打造出一款独特的镂空潜水表作品——潜水系列DIVER X 镂空腕表，限量175枚，每一枚皆有独立编号。这款极具前卫精神的镂空潜水表，延续了潜水系列DIVER X 腕表的运动风范，同时亦颠覆传统，大胆融入了通透设计。

雅典表潜水系列DIVER X 镂空腕表

秉承潜水系列的设计理念，全新DIVER X 镂空腕表能够承受海底深处200米的巨大压力。为了抵御强大的深海压力，腕表搭载了逆时针单向旋转内凹表圈，为穹形蓝宝石水晶玻璃表镜有效抵挡外力冲击。透过直径44毫米的表壳，原本的UN-371机芯经过重新设计，尽显其迷人全貌。这款机芯原本专为经理人系列镂空腕表打造，此次经由雅典表工程团队的全面改造，采用雅典表标志性“X”造型摆陀。此外，十二点钟位置设有发条盒盖，与表圈同样采用蓝色碳正离子材料（ Carbonium ） 制成，时、分、秒针均覆Superluminova夜光涂层，在幽深的水下世界亦能轻松读时。

雅典表潜水系列DIVER X 镂空腕表

表圈采用蓝色碳正离子材料（Carbonium ）打造，这一创新材质原本用于奇想系列FREAK X腕表中。这是一种超轻航空级材料，极其坚固耐用，其中采用的碳纤维亦应用于最新一代飞机机身和机翼的制造中。由于这种材质部分采用航空部件的边料制成，因此与其它碳复合材料相比，可降低40%的环境影响。这一高性能材料的生产工艺非常复杂，需要在高温高压下，对直径仅7微米的碳纤维进行精细加工。如此打造而成的材质赋予了每一枚腕表独一无二的纹理感。

陶瓷融合植物材质

瑞士斯沃琪全新植物陶瓷系列腕表Big Bold系列

斯沃琪SWATCH将环保型生物材料后启用植物陶瓷材质（BIOCERAMIC）作为全新制表材料，并将其率先应用在斯沃琪标志性明星产品Big Bold系列之中，带来全新体验。此次植物陶瓷材料率先对斯沃琪标志性的Big Bold产品系列进行了 科技 型的材质革新。在保留该系列表带设计元素的基础之上，对其经典的47mm直径超大表盘进行了升级化应用。

瑞士斯沃琪全新植物陶瓷系列腕表Big Bold系列

升级化的植物陶瓷由三分之二陶瓷成分与三分之一蓖麻油成分共同组成，兼具弹性与韧性的同时更具丝滑般触感，真正使其在耐磨损性能方面富有实力，相比传统陶瓷更加坚韧、不易碎，植物陶瓷的应用也让腕表做工细节颇具建筑式的高级质感。Big Bold系列标志性的“半透明式”镂空设计理念，让佩戴者们可以充分欣赏到创新材质的杰出特质，凸显出“瑞士制造”的行业水准。

瑞士斯沃琪全新植物陶瓷系列腕表Big Bold系列

在色彩美学的应用上，斯沃琪化身治愈系“腕间调色师”，将一众温柔奶萌的马卡龙色系元素融入春日明媚中，经典的极简黑白色系、“年度流行之灰色”、淡湖蓝、樱花粉……趣意盎然的柔美清新扑面而来，纯净而又不失精致的都市新潮气质尽显。

米色陶瓷与王金的温润感

宇舶表Big Bang灵魂系列米黄陶瓷腕表

继推出淡粉色和淡蓝色款式后，宇舶表重磅推出全新Big Bang灵魂系列米黄陶瓷腕表，以富有天鹅绒般柔润触感的时计臻品点亮女性腕间。自2005年以来，陶瓷这类特色鲜明的高 科技 材质便被瑞士知名制表品牌HUBLOT宇舶表运用于打造腕间臻品。此外，陶瓷的灵活运用亦彰显出宇舶表在材料 探索 之路上精益求精的创新精神。如今，品牌已然成为陶瓷材质工艺和美学领域的翘楚，不仅成功打造出色彩缤纷（黑色、白色、海军蓝、淡粉色和淡蓝色）的陶瓷材质，在2018年更是凭借全球首创的亮红色陶瓷获得了技术专利。

宇舶表Big Bang灵魂系列米黄陶瓷腕表

Big Bang灵魂系列米黄陶瓷腕表采用灰褐色鳄鱼皮内衬白色橡胶表带，搭配沙色太阳纹表盘，营造出丰富的层次感。新款腕表延续Big Bang灵魂系列的标志性酒桶形表壳设计。表带和表盘均采用王金或精钢材质，表圈内镶嵌50颗钻石。王金是宇舶表的另一种专有合金，其独特的色泽甚至比传统的5N红金更加红艳。为实现这一效果，宇舶表冶金专家在配方中提高了铜的比例，并添加铂以确保色泽的长期稳定性。米**陶瓷材质的运用则为全新臻品带来天鹅绒般的细腻质感。

校对：栾梦

无铅焊接

考虑到环境和健康的因素，欧盟已通过立法将在2008年停止使用含铅钎料，美国和日本也正积极考虑通过立法来减少和禁止铅等有害元素的使用。 铅的毒害目前全球电子行业用钎料每年消耗的铅约为20000t，大约占世界铅年总产量的5%。铅和铅的化合物已被环境保护机构(EPA)列入前17种对人体和环境危害最大的化学物质之一。 无铅钎料 目前常用的含铅合金焊料粉末有锡一铅（Sn-Pb）、锡一铅一银（Sn-Pb-Ag）、锡一铅一铋（Sn-Pb-Bi）等，常用的合金成分为63%Sn/37%Pb以及62%Sn/36%Pb/2%Ag。不同合金比例有不同的熔化温度。对于标准的Sn63和Sn62焊料合金来说，回流温度曲线的峰值温度在203到230度之间。然而，大部分的无铅焊膏的熔点比Sn63合金高出30至45度，因此， 无铅钎料的基本要求目前国际上公认的无铅钎料定义是:以Sn为基体，添加了Ag、Cu、Sb、In其它合金元素，而Pb的质量分数在02%以下的主要用于电子组装的软钎料合金。无铅钎料不是新技术，但今天的无铅钎料研究是要寻求年使用量为5～6万吨的Sn-Pb钎料的替代产品。因此，替代合金应该满足以下要求:

(1)其全球储量足够满足市场需求。某些元素，如铟和铋，储量较小，因此只能作为无铅钎料中的微量添加成分;

(2)无毒性。某些在考虑范围内的替代元素，如镉、碲是有毒的。而某些元素，如锑，如果改变毒性标准的话，也可以认为是有毒的;

(3)能被加工成需要的所有形式，包括用于手工焊和修补的焊丝;用于钎料膏的焊料粉;用于波峰焊的焊料棒等。不是所有的合金能够被加工成所有形式，如铋的含量增加将导致合金变脆而不能拉拔成丝状;

(4)相变温度(固/液相线温度)与Sn-Pb钎料相近;

(5)合适的物理性能，特别是电导率、热导率、热膨胀系数;

(6)与现有元件基板/引线及PCB材料在金属学性能上兼容;

(7)足够的力学性能:剪切强度、蠕变抗力、等温疲劳抗力、热机疲劳抗力、金属学组织的稳定性;

(8)良好的润湿性;

(9)可接受的成本价格。

新型无铅钎料的成本应低于 222/kg，因此其中In的质量分数应小于15%，Bi含量应小于20%。 早期的研发计划集中于确定新型合金成分、多元相图研究和润湿性、强度等基本性能考察。后期的研发计划主要集中于五种合金系列:SnCu、SnAg、SnAgCu、SnAgCuSb和SnAgBi。并深入探讨其疲劳性能、生产行为和工艺优化。 表23 NCMS美国国家制造科学中心提出的无铅钎料性能评价标准 IPC也于2000年6月发布了研究报告“A guide line for assembly of lead-free electronics”。

目前国际上关于无铅钎料的主要结论如下:现在已经有很多种无铅钎料面世没有一种能够为SnPb钎料的直接替代提供全面的解决方案。

(1)对于某些特殊的工艺过程，某些特定的无铅钎料可以实现直接替代;

(2)目前而言，最吸引人的无铅钎料是Sn-Ag-Cu系列。其他有潜力的组合包括Sn-07Cu、Sn-35Ag和Sn-Ag-Bi;

(3)目前还没有合适的高铅高熔点钎料的无铅替代品;

(4)目前看来，钎剂的化学系统不需要进行大的变动;

(5)无铅钎料形成焊点的可靠性优于SnPb合金。

几种无铅钎料的对比

(1)SnCu:价格最便宜;熔点最高;力学性能最差。

(2)SnAg:力学性能良好，可焊性良好，热疲劳可靠性良好，共晶成分时熔点为221℃。SnAg和SnAgCu组合之间的差异很小，其选择主要取决于价格、供货等其他因素。

(3)SnAgCu(Sb):直到最近几年才知道Sn-Ag-Cu之间存在三元共晶，且其熔点低于Sn-Ag共晶，当然该三元共晶的准确成分还存在争议。与Sn-Ag和Sn-Cu相比，该组合的可靠性和可焊性更好。而且加入05%Sb后还可以进一步提高其高温可靠性。

(4)SnAgBi(Cu)(Ge):熔点较低，200～210℃;可靠性良好;在所有无铅钎料中可焊性最好，已得到Matsushita确认;加入Cu或Ge可进一步提高强度;缺点是含Bi带来润湿角上升缺陷的问题。

(5)SnZnBi:熔点最接近于Sn-Pb共晶;但含Zn带来很多问题，如钎料膏保存期限、大量活性钎剂残渣、氧化问题、潜在腐蚀性问题。目前不推荐使用。 22 选择合金 由上，本次回流工艺设计焊料合金采用Sn/Ag/Cu合金（Sn/Ag30/Cu05），因为该合金被认为是国际工业中的首选并且得到了工业和研究公会成员的推荐。因为虽然一些公会还提议并且研究了另一种合金Sn/07Cu（质量百分比），一些企业在生产中也有采用这种合金。但是相对Sn/Cu合金的可靠性和可湿性，另外考虑到在回流焊和波峰焊中采用同种合金，Sn/Ag/Cu合金便成为工艺发展试验最好的选择。 Sn/Ag30/Cu05合金性能： 溶解温度：固相线217℃/液相线220℃；成本：010美元/cm3 与Sn/Cu焊料价格比：27 机械强度：48kg/mm2 延伸率：75％ 湿润性：良 由Sn/Ag/Cu合金性能可知：焊料合金熔融温度比原Sn/Pb合金高出36℃，形成商品化后的价格也比原来提高。工艺焊接温度采用日本对此合金焊料的推荐工艺曲线，见图21。

日本推荐的无铅回流焊典型工艺曲线 说明：推荐的工艺曲线上有三个重要点：

（1） 预热区升温速度要尽量慢一些（选择数值2～3℃/s），以便控制由焊膏的塌边而造成焊点的桥接、焊锡球等。

（2） 预热要求必须在（45～90sec、120～160℃）范围内，以控制由PCB基板的温差及焊剂性能变化等因素而发生回流焊时的不良。

（3） 焊接的最高温度在230℃以上，保持20～30sec，以保证焊接的湿润性。 冷却速度选择-4℃/s 6 回流焊中出现的缺陷及其解决方案 焊接缺陷可以分为主要缺陷、次要缺陷和表面缺陷。凡使SMA功能失效的缺陷称为主要缺陷；次要缺陷是指焊点之间润湿尚好，不会引起SMA功能丧失，但有影响产品寿命的可能的缺陷；表面缺陷是指不影响产品的功能和寿命。它受许多参数的影响，如焊膏、基板、元器件可焊性、印刷、贴装精度以及焊接工艺等。我们在进行SMT工艺研究和生产中，深知合理的表面组装工艺技术在控制和提高SMT生产质量中起着至关重要的作用。

回流焊中的锡珠

(1) 回流焊中锡珠形成的机理 回流焊中出现的锡珠（或称焊料球），常常藏于矩形片式元件两焊端之间的侧面或细间距引脚之间，如图61、62。在元件贴装过程中，焊膏被置于片式元件的引脚与焊盘之间，随着印制板穿过回流焊炉，焊膏熔化变成液体，如果与焊盘和器件引脚等润湿不良，液态焊料会因收缩而使焊缝填充不充分，所有焊料颗粒不能聚合成一个焊点。部分液态焊料会从焊缝流出，形成锡珠。因此，焊料与焊盘和器件引脚的润湿性差是导致锡珠形成的根本原因。 图61 片式元件一例有粒度稍大的锡球 图62 比引脚四周有分散的锡球 锡膏在印刷工艺中，由于模板与焊盘对中偏移，若偏移过大则会导致锅膏漫流到焊盘外，加热后容易出现锡珠。贴片过程中Z轴的压力是引起锡珠的一项重要原因，往往不被人们历注意，部分贴片机由于Z铀头是依据元件的厚度来定位．故会引起元件贴到PCB上一瞬间将锡蕾挤压到焊盘外的现象，这部分组喜明显会引起锡珠。这种情况下产生的锡珠尺寸稍大，通常只要重新调节Z铀高度，就能防止锡珠的产生。

(2) 原因分析与控制方法 造成焊料润湿性差的原因很多，以下主要分析与相关工艺有关的原因及解决措施:

(1) 回流温度曲线设置不当。焊膏的回流与温度和时间有关，如果未到达足够的温度或时间，焊膏就不会回流。预热区温度上升速度过快，时间过短，使焊膏内部的水分和溶剂未完全挥发出来，到达回流焊温区时，引起水分、溶剂沸腾，溅出锡珠。实践证明，将预热区温度的上升速度控制在1～4℃/s是较理想的。

(2) 如果总在同一位置上出现锡珠，就有必要检查金属模板设计结构。模板开口尺寸腐蚀精度达不到要求，焊盘尺寸偏大，以及表面材质较软(如铜模板)，会造成印刷焊膏的外形轮廓不清晰，互相桥接，这种情况多出现在对细间距器件的焊盘印刷时，回流焊后必然造成引脚间大量锡珠的产生。因此，应针对焊盘图形的不同形状和中心距，选择适宜的模板材料及模板制作工艺来保证焊膏印刷质量。

(3) 如果从贴片至回流焊的时间过长，则因焊膏中焊料粒子的氧化，焊剂变质、活性降低，会导致焊膏不回流，产生锡珠。选用工作寿命长一些的焊膏(我们认为至少4h)，则会减轻这种影响。

(4) 另外，焊膏错印的印制板清洗不充分，会使焊膏残留于印制板表面及通孔中。回流焊之前，贴放元器件时，使印刷焊膏变形。这些也是造成锡珠的原因。因此应加强操作者和工艺人员在生产过程中的责任心，严格遵照工艺要求和操作规程进行生产，加强工艺过程的质量控制。 62 立片问题(曼哈顿现象) 形片式元件的一端焊接在焊盘上，而另一端则翘立，这种现象就称为曼哈顿现象，见图65。引起这种现象的主要原因是元件两端受热不均匀，焊膏熔化有先后所致。在以下情况会造成元件两端受热不均匀: 图65 立片现象 图66 元件偏离焊盘故两侧受力不平衡产生立片现象 。

(1)元件排列方向设计不正确。我们设想在回流焊炉中有一条横跨炉子宽度的回流焊限线，一旦焊膏通过它就会立即熔化，如图67所示。片式矩形元件的一个端头先通过回流焊限线，焊膏先熔化，完全浸润元件端头的金属表面，具有液态表面张力;而另一端未达到183℃液相温度，焊膏未熔化，只有焊剂的粘接力，该力远小于回流焊焊膏的表面张力，因而，使未熔化端的元件端头向上直立。因此，应保持元件两端同时进入回流焊限线，使两端焊盘上的焊膏同时熔化，形成均衡的液态表面张力，保持元件位置不变。 图67 焊盘一侧锡青末熔化．两焊盘张力不平衡就会出现立碑。

(2)在进行汽相焊接时印制电路组件预热不充分。汽相焊是利用惰性液体蒸汽冷凝在元件引脚和PCB焊盘上时，释放出热量而熔化焊膏。汽相焊分平衡区和饱和蒸汽区，在饱和蒸汽区焊接温度高达217℃，在生产过程中我们发现，如果被焊组件预热不充分，经受100℃以上的温差变化，汽相焊的汽化力很容易将小于1206封装尺寸的片式元件浮起，从而产生立片现象。我们通过将被焊组件在高低温箱内145～150℃的温度下预热1～2min，然后在汽相焊的平衡区内再预热1min左右，最后缓慢进入饱和蒸汽区焊接，消除了立片现象。

(3)焊盘设计质量的影响。若片式元件的一对焊盘尺寸不同或不对称，也会引起印刷的焊膏量不一致，小焊盘对温度响应快，其上的焊膏易熔化，大焊盘则相反，所以，当小焊盘上的焊膏熔化后，在焊膏表面张力作用下，将元件拉直竖起。焊盘的宽度或间隙过大，也都可能出现立片现象。严格按标准规范进行焊盘设计是解决该缺陷的先决条件。 63 桥接 桥接也是SMT生产中常见的缺陷之一，它会引起元件之间的短路，遇到桥接必须返修。桥接这发生的过程。

(1)焊膏质量问题 锡膏中金属含量偏高，特别是印刷时间过久后．易出现金属含量增高；焊膏黏度低，预热后漫流到焊盘外；焊膏塌落度差，预热后汉漫到焊盘外，均会导致IC引脚桥接。 解决办法是调整锡膏。

(2)印刷系统 印刷机重复精度差，对位不齐，锡膏印刷到银条外，这种情况多见于细间距QFP生产；钢板对位不好和PCB对位不好以及钢板窗口尺寸／厚度设计不对与PCB焊盘设计合金镀层不均匀，导致的锡膏量偏多，均会造成桥接。 解决方法是调整印刷机，改善PCB焊盘涂覆层。

(3)贴放 贴放压力过大，锡膏受压后浸沉是生产中多见的原因，应调整Z轴高度。若有贴片精度不够，元件出现移位及IC引脚变形，则应针对原因改进。

(4)预热 升温速度过快，锡膏中溶剂来不及挥发。 64 吸料／芯吸现象 芯吸现象又称抽芯现象是常见焊接缺陷之一如图68，多见于汽相回流焊中。芯吸现象是焊料脱离焊盘沿引脚上行到引脚与芯片本体之间，会形成严重的虚焊现象。 图68 芯吸现象 产生的原因通常认为是元件引脚的导热率大．升温迅速，以致焊料优先润湿引脚，焊料与引脚之间的润湿力远大于焊料与焊盘之间的润湿力，引脚的上翘更会加剧芯吸现象的发生。在红外回流焊中，PCB基材与焊料中的有机助焊剂是红外线的优良吸收介质，而引脚却能部分反射红外线，相比而言，焊料优先熔化，它与焊盘的润湿力大于它与引脚之间的润湿力，故焊料不会沿引脚上升，发生芯吸现象的概率就小很多。 解决办法是：在汽相回流焊时应首先将SMA充分预热后再放入汽相炉中；应认真检查和保证PCB板焊盘的可焊性，可焊性不好的PCB不应用于生产；元件的共面性不可忽视，对共面性不良的器件不应用于生产。 65 焊接后印制板阻焊膜起泡 印制板组件在焊接后，会在个别焊点周围出现浅绿色的小泡，严重时还会出现指甲盖大小的泡状物，不仅影响外观质量，严重时还会影响性能，是焊接工艺中经常出现的问题之一。 阻焊膜起泡的根本原因，在于阻焊膜与阳基材之间存在气体/水蒸气。微量的气体/水蒸气会夹带到不同的工艺过程，当遇到高温时，气体膨胀，导致阻焊膜与阳基材的分层。焊接，焊盘温度相对较高，故气泡首先出现在焊盘周围。 现在加工过程经常需要清洗，干燥后再做下道工序，如腐刻后，应干燥后再贴阻焊膜，此时若干燥温度不够，就会夹带水汽进入下道工序。PCB加工前存放环境不好，湿度过高，焊接时又没有及时干燥处理；在波峰焊工艺中，经常使用含水的助焊剂，若PCB预热温度不够，助焊剂中的水汽会沿通孔的孔壁进入到PCB基板的内部，焊盘周围首先进入水汽，遇到焊接高温后这些情况都会产生气泡。 解决办法是； (1)应严格控制各个环节，购进的PCB应检验后入库．通常标准情况下，不应出现起泡现象； (2)PCB应存放在通风干燥环境下，存放期不超过6个月； (3)PCB在焊接前应放在烘箱中预烘105℃／4h～6h； 66 PCB扭曲 PCB扭曲问题是SMT大生产中经常出现的问题，它会对装配及测试带来相当大的影响，因此在生产中应尽量避免这个问题的出现，PCB扭曲的原因有如下几种： (1) PCB本身原材料选用不当，PCB的Tg低，特别是纸基PCB，其加工温度过高，会使PCB变弯曲。 (2) PCB设计不合理，元件分布不均会造成PCB热应力过大，外形较大的连接器和插座也会影响PCB的膨胀和收缩，乃至出现永久性的扭曲。 (3)双面PCB，若一面的铜箔保留过大(如地线)，而另一面铜箔过少，会造成两面收缩不均匀而出现变形。 (4)回流焊中温度过高也会造成PCB的扭曲。 针对上述原因，其解决办法如下：在价格和空间容许的情况下，选用Tg高的PCB或增加PCB的厚度，以取得最佳长宽比；合理设计PCB，双面的钢箔面积应均衡，在没有电路的地方布满钢层，并以网络形式出现，以增加PCB的刚度，在贴片前对PCB进行预热，其条件是105℃／4h；调整夹具或夹持距离，保证PCB受热膨胀的空间；焊接工艺温度尽可能调低；已经出现轻度扭曲时，可以放在定位夹具中，升温复位，以释放应力，一般会取得满意的效果。 67 IC引脚焊接后引脚开路/虚焊 IC引脚焊接后出现部分引脚虚焊，是常见的焊接缺陷，产生的原因很多，主要原因，一是共面性差，特别是QFP器件．由于保管不当，造成引脚变形，有时不易被发现(部分贴片机没有检查共面性的功能)，产生的过程如图69所示。 图69 共面性差的元件焊接后出现需焊 因此应注意器件的保管，不要随便拿取元件或打开包装。二是引脚可焊性不好。IC存放时间长，引脚发黄，可焊性不好也会引起虚焊，生产中应检查元器件的可焊性，特别注意比存放期不应过长(制造日期起一年内)，保管时应不受高温、高湿，不随便打开包装袋。三是锡膏质量差，金属含量低，可焊性差，通常用于QFP器件的焊接用锡膏，金属含量应不低于90％。四是预热温度过高，易引起IC引脚氧化，使可焊性变差。五是模板窗口尺寸小，以致锡膏量不够。通常在模板制造后，应仔细检查模板窗口尺寸，不应太大也不应太小，并且注意与PCB焊盘尺寸相配套。 68片式元器件开裂 在SMC生产中，片式元件的开裂常见于多层片式电容器(MLCC)，其原因主要是效应力与机械应力所致。 (1)对于MLCC类电容来讲，其结构上存在着很大的脆弱性，通常MLCC是由多层陶瓷电容叠加而成，强度低，极不耐受热与机械力的冲击。 (2)贴片过程中，贴片机z轴的吸放高度，特别是一些不具备z轴软着陆功能的贴片机，吸放高度由片式元件的厚度而不是由压力传感器来决定，故元件厚度的公差会造成开裂。 (3)PCB的曲翘应力，特别是焊接后，曲翘应力容易造成元件的开裂。 (4)一些拼板的PCB在分割时，会损坏元件。 预防办法是：认真调节焊接工艺曲线，特别是预热区温度不能过低；贴片时应认真调节贴片机z轴的吸放高度；应注意拼板的刮刀形状；PCB的曲翘度．特别是焊接后的曲翘度，应有针对性的校正，如是PCB板材质量问题，需另重点考虑。 69其他常见焊接缺陷 （1）差的润湿性 差的润湿性，表现在PCB焊盘吃锡不好或元件引脚吃锡不好。 产生的原因：元件引脚PCB焊盘已氧化/污染；过高的回流焊温度；锡膏的质量差。均会导致润湿性差，严重时会出现虚焊。 （2）锡量很少 锡量很少，表现在焊点不饱满，IC引脚根弯月面小。 产生原因：印刷模板窗口小；灯芯现象(温度曲线差)；锡膏金属含量低。这些均会导致锡量小，焊点强度不够。 （3）引脚受损 引脚受损，表现在器件引脚共面性不好或弯曲，直接影响焊接质量。 产生原因：运输／取放时碰坏。为此应小心地保管元器件，特别是FQFP。 （4）污染物覆盖了焊盘 污染物覆盖了焊盘，生产中时有发生。 产生原因：来自现场的纸片；来自卷带的异物；人手触摸PCB焊盘或元器件；字符图位置不对。因而生产时应注意生产现场的清洁，工艺应规范。 （5）锡膏量不足 锡膏量不足，生产中经常发生的现象。 产生原因：第一块PCB印刷/机器停止后的印刷；印刷工艺参数改变；钢板窗口堵塞；锡膏品质变坏。上述原因之一，均会引起锡音量不足，应针对性解决问题。 （6）锡膏呈角状 锡膏呈角状，生产中经常发生，且不易发现、严重时会连焊。 产生原因：印刷机的抬网速度过快；模板孔壁不光滑，易使锡膏呈元宝状。 7 总结 目前国内外已经对无铅焊接技术进行了大量的研究，对提出的多种无铅焊料包括Sn-Cu系列、Sn-Ag-Cu系列、Sn-Ag-Bi-Cu系列、Sn-Bi系列、Sn-Sb系列等都有较为深入的研究。国际工业研究会等电子行业协会对典型的合金材料例如Sn-Ag-Cu系列的几种合金比例也有推荐的工艺参数；一些有实力的企业更是在此研究成果的基础上进行反复试验研究对工艺参数不断优化，尽可能取得最大程度上的效益。本课题参照国内外文献资料和有关期刊，选择适当参数；并选定SMT相关网站中登出市场上符合工艺要求的回流焊设备组成无铅回流焊的工艺过程。最后对焊接过程中可能出现的焊接缺陷作出理论分析，并提出相对的解决方案。 本课题是工艺的理论研究，由于设备欠缺、更因为本人SMT方面知识的浅薄不全面，出现谬误在所难免。望各位批评指正，不胜感激。

分类

1、钨钴类硬质合金

牌号由YG和平均含钴量的百分数组成。钨钴硬质合金，可用来切削铸铁、有色金属和非金属材料，亦可用做拉伸模、冷冲模、喷嘴、轧辊、顶锤、量具、刃具等耐磨工具和矿山工具。

2、钨钛钴类硬质合金

牌号由YT和碳化钛平均含量组成。钨钛钴硬质合金具有较高的抗月牙洼磨损能力，适合作长切削材料的刀具。

3、钨钛钽（铌）类硬质合金

牌号由YW加顺序号组成。

硬质合金具有很高的硬度、强度、耐磨性和耐腐蚀性，用于制造切削工具、刀具、钴具和耐磨零部件，广泛应用于军工、航天航空、机械加工、冶金、石油钻井、矿山工具、电子通讯、建筑等领域。

扩展资料

钨钴硬质合金品种繁多，按其成分可分为低钴、中钴和高钴合金3类；按其WC晶粒大小可分为微晶粒、细晶粒、中等晶粒和粗晶粒合金4类，按其用途可分为钨切削工具、矿山工具和耐磨工具3类。

钨钴硬质合金的性能与合金成分、组织结构和制造工艺有关。其中最主要的因素是：粘结金属的组成和含量；WC的粒度大小和分布；碳含量；添加剂的组成和含量，以及影响合金相组成、WC晶粒大小和致密化的各种工艺因素。

与钨钴硬质合金比较，相同钴含量的钨钛钴硬质合金的抗弯强度较低，并随着TiC含量的增加而降低。

-硬质合金

-钨钴硬质合金

-钨钛钴硬质合金

铝合金 概述以铝为基的合金总称。主要合金元素有铜、硅、镁、锌、锰，次要合金元素有镍、铁、钛、铬、锂等。铝合金分两大类：铸造铝合金，变形铝合金， 铝合金按加工方法可以分为变形铝合金和铸造铝合金。变形铝合金又分为不可热处理强化型铝合金和可热处理强化型铝合金。可热处理强化型铝合金可以通过淬火和时效等热处理手段来提高机械性能，它可分为硬铝、锻铝、超硬铝和特殊铝合金等。铸造铝合金按化学成分可分为铝硅合金，铝铜合金，铝镁合金，铝锌合金和铝稀土合金，其中铝硅合金又有简单铝硅合金（不能热处理强化，力学性能较低，铸造性能好），特殊铝硅合金（可热处理强化，力学性能较高，铸造性能良好），压力加工铝合金铝合金压力加工产品分为防锈、硬质、锻造,超硬,包覆,特殊及钎焊铸造铝合金铸造铝合金（ZL）按成分中铝以外的主要元素硅、铜、镁、锌分为四类，高强度铝合金高强度铝合金指其抗拉强度大于480兆帕的铝合金，铝合金的典型用途1050 各种软管，烟花粉 1199 电解电容器箔 1350 电线、导电绞线 2011 螺钉　2024 飞机、铆钉　2036 汽车车身钣金件　2124 航空航天器结构件　2218 飞机发动机和柴油发动机活塞，　2319 焊拉2219合金的焊条和填充焊料　2618 活塞和航空发动机零件　 2A02 涡轮喷气发动机的轴向压气机叶片　3004 全铝易拉罐罐身，　　3105 房间隔断、档板、活动房板、檐槽和落水管，薄板成形加工件，瓶盖、瓶塞等　5056 镁合金与电缆护套铆钉、拉链、钉子　　5182 薄板用于加工易拉罐盖，汽车车身板、操纵盘、加强件、托架等零部件　5456 装甲板 5A02 飞机油箱　　5A03 焊接容器，焊丝，可用来代替5A02合金　5A05 焊接结构件，飞机蒙皮骨架　5A06 焊接结构，冷模锻零件，焊拉容器受力零件，飞机蒙皮骨部件　5A12 焊接结构件，防弹甲板　6005 挤压型材与管材，用于要求强高大于6063合金的结构件，如梯子、电视天线等　6009 汽车车身板　6010 薄板：汽车车身　6061 要求有一定强度、可焊性与抗蚀性高的各种工业结构性，如制造卡车、塔式建筑、船舶、电车、家具、机械零件、精密加工等用的管、棒、形材、板材　6063 建筑型材，灌溉管材以及供车辆、台架、家具、栏栅等用的挤压材料　6066 锻件及焊接结构挤压材料　6070 重载焊接结构与汽车工业用的挤压材料与管材　6101 公共汽车用高强度棒材、电导体与散热器材等　6151 用于模锻曲轴零件、机器零件与生产轧制环，供既要求有良好的可锻性能、高的强度，又要有良好抗蚀性之用　6201 高强度导电棒材与线材　6205 厚板、踏板与耐高冲击的挤压件　6262 要求抗蚀性优于2011和2017合金的有螺纹的高应力零件　6351 车辆的挤压结构件，水、石油等的输送管道　6463 建筑与各种器具型材，以及经阳极氧化处理后有明亮表面的汽车装饰件　6A02 飞机发动机零件，形状复杂的锻件与模锻件　7005 挤压材料，用于制造既要有高的强度又要有高的断裂韧性的焊接结构，如交通运输车辆的桁架、杆件、容器；大型热交换器，以及焊接后不能进行固熔处理的部件；还可用于制造体育器材如网球拍与垒球棒　7039 冷冻容器、低温器械与贮存箱，消防压力器材，军用器材、装甲板、导弹装置　7049 用于锻造静态强度与7079-T6合金的相同而又要求有高的抗应力腐蚀开裂勇力的零件，如飞机与导弹零件——起落架液压缸和挤压件。零件的疲劳性能大致与7075-T6合金的相等，而韧性稍高　7050 飞机结构件用中厚板、挤压件、自由锻件与模锻件。制造这类零件对合金的要求是：抗剥落腐蚀、应力腐蚀开裂能力、断裂韧性与抗疲劳性能都高　7072 空调器铝箔与特薄带材；2219、3003、3004、5050、5052、5154、6061、7075、7475、7178合金板材与管材的包覆层　7075 用于制造飞机结构及期货 他要求强度高、抗腐蚀性能强的高应力结构件、模具制造　7175 用于锻造航空器用的高强度结构性。T736材料有良好的综合性能，即强度、抗剥落腐蚀与抗应力腐蚀开裂性能、断裂韧性、疲劳强度都高　7178 供制造航空航天器的要求抗压屈服强度高的零部件　7A04 飞机蒙皮、螺钉、以及受力构件如大梁桁条、隔框、翼肋、起落架等

简介新材料是指新出现的或正在发展中的，具有传统材料所不具备的优异性能和特殊功能的材料；或采用新技术(工艺,装备)，使传统材料性能有明显提高或产生新功能的材料；一般认为满足高技术产业发展需要的一些关键材料也属于新材料的范畴。

新型材料产业(1)纺织业；(2)石油及炼焦业；(3)化学原料及化学制品业；(4)化学纤维业；(5)橡胶制品业；(6)塑料制品业；(7)非金属矿物制品业；(8)黑色金属冶炼及压延业；(9)有色金属冶炼及压延业；(10)金属制品业；(11)材料及制品业；(12)电工器材及电子元器件业等。

新型材料分类信息材料电子信息材料及产品支撑着现代通信,计算机,信息网络,微机械智能系统,工业自动化和家电等现代高技术产业电子信息材料产业的发展规模和技术水平,在国民经济中具有重要的战略地位,是科技创新和国际竞争最为激烈的材料领域微电子材料在未来10～15年仍是最基本的信息材料,光电子材料将成为发展最快和最有前途的信息材料信息材料主要可以分为以下几大类:集成电路及半导体材料:以硅材料为主体,新的化合物半导体材料及新一代高温半导体材料也是重要组成部分,也包括高纯化学试剂和特种电子气体;光电子材料:激光材料,红外探测器材料,液晶显示材料,高亮度发光二极管材料,光纤材料等领域;新型电子元器件材料:磁性材料,电子陶瓷材料,压电晶体管材料,信息传感材料和高性能封装材料等当前的研究热点和技术前沿包括柔性晶体管,光子晶体,SiC,GaN,ZnSe等宽禁带半导体材料为代表的第三代半导体材料,有机显示材料以及各种纳米电子材料等能源材料全球范围内能源消耗在持续增长,80%的能源来自于化石燃料,从长远来看,需要没有污染和可持续发展的新型能源来代替所有化石燃料,未来的清洁能源包括氢能,太阳能,风能,核聚变能等解决能源问题的关键是能源材料的突破,无论是提高燃烧效率以减少资源消耗,还是开发新能源及利用再生能源都与材料有着极为密切的关系传统能源所需材料:主要是提高能源利用效率,要发展超临界蒸汽发电机组和整体煤气化联合循环技术上,这些技术对材料的要求高,如工程陶瓷,新型通道材料等;氢能和燃料电池:氢能生产,储存和利用所需的材料和技术,燃料电池材料等;绿色二次电池:镍氢电池,锂离子电池以及高性能聚合物电池等新型材料;太阳能电池:多晶硅,非晶硅,薄膜电池等材料;核能材料:新型核电反应堆材料新能源材料就材料种类主要包括专用薄膜,聚合物电解液,催化剂和电极,先进光电材料,特制光谱塑料和涂层,碳纳米管,金属氢化物浆料,高温超导材料,低成本低能耗民用工程材料,轻质,便宜,高效的绝缘材料,轻质,坚固,复合结构材料,超高温合金,陶瓷和复合材料,抗辐射材料,低活性材料,抗腐蚀及抗压力腐蚀裂解材料,机械和抗等离子腐蚀材料当前研究热点和技术前沿包括高能储氢材料,聚合物电池材料,中温固体氧化物燃料电池电解质材料,多晶薄膜太阳能电池材料等生物材料生物材料是和生命系统结合,用以诊断,或替换机体组织,或增进其功能的材料它涉及材料,医学,物理,生物化学及现代高技术等诸多学科领域,已成为21世纪主要支柱产业之一很多类型的材料在健康中都已得到应用,主要包括金属和合金,陶瓷,高分子材料(如高分子聚乙烯管）,复合材料和生物质材料高分子生物材料是生物材料中最活跃的领域;金属生物材料仍是临床应用最广泛的承力植入材料,钛及其合金,以及Ni-Ti形状记忆合金的研究与开发是一个热点;无机生物材料越来越受到重视国际生物材料研究和发展的主要方向,一是模拟人体硬软组织,和血液等的组成,结构和功能而开展的仿生或功能设计与,二是赋予材料优异的生物相容性,生物活性或生命活性就具体材料来说,主要包括控制释放材料,组织工程材料,仿生材料,纳米生物材料,生物活性材料,介入诊断和材料,可降解和吸收生物材料,新型人造,人造血液等汽车材料汽车用材在整个材料市场中所占的比例很小,但是属于技术要求高,技术含量高,附加值高的三高产品,代表了行业的最高水平汽车材料的需求呈现出以下特点:轻量化与环保是主要需求发展方向;各种材料在汽车上的应用比例正在发生变化,主要变化趋势是高强度钢和超高强度钢,铝合金,镁合金,塑料和复合材料的用量将有较大的增长,汽车车身结构材料将趋向多材料设计方向同时汽车材料的回收利用也受到更多的重视,电动汽车,代用燃料汽车专用材料以及汽车功能材料的开发和应用工作不断加强纳米材料与技术纳米材料及技术将成为第5次推动社会经济各领域快速发展的主导技术,21世纪前20年将是纳米材料与技术发展的关键时期纳电子代替微电子,纳代替微,纳米材料代替微米材料,纳米生物技术代替微米尺度的生物技术,这已是不以人的意志为转移的客观规律纳米材料与科技的研究开发大部分处于基础研究阶段,如纳米电子与器件,纳米生物等高风险领域,还没有形成大规模的产业但纳米材料及技术在电子信息产业,生物医药产业,能源产业,环境保护等方面,对相关材料的和应用都将产生性的影响超导材料与技术超导材料与技术是21世纪具有战略意义的高新技术,广泛用于能源,,交通,科学研究及国防军工等重大领域超导材料的应用主要取决于材料本身性能及其技术的发展低温超导材料已经达到实用水平,高温超导材料产业化技术也取得重大突破,高温超导带材和移动通讯用高温超导滤波子系统将很快进商业化阶段。

稀土材料稀土材料是利用稀土元素优异的磁,光,电等特性开发出的一系列不可取代的,性能优越的新材料稀土材料被广泛应用于冶金机械,石油化工,轻工农业,电子信息,能源环保,国防军工等多个领域,是当今世界各国改造传统产业,发展高新技术和国防尖端技术不可缺少的战略物资。

具体包括:稀土永磁材料（如磁性衬板）:其是发展最快的稀土材料,包括NdFeB,SmCo等,广泛应用于电机,电声,设备,磁悬浮列车及军事工业等高技术领域;贮氢合金:主要用于动力电池和燃料电池;稀土发光材料:有新型高效节能环保光源用稀土发光材料,高清晰度,数字化彩色电视机和计算机显示器用稀土发光材料,和特种或极端条件下应用的稀土发光材料等;稀土催化材料:发展重点是替代贵金属,降低催化剂的成本,提高抗中毒性能和稳定性能;稀土在其他新材料中的应用:如精密陶瓷,光学玻璃,稀土刻蚀剂,稀土无机颜料等方面也正在以较高的速度增长,如稀土电子陶瓷,稀土无机颜料等新型钢铁材料钢铁材料是重要的基础材料,广泛应用于能源开发,交通运输,石油化工,机械电力,轻工纺织,卫生,建筑建材,家电通讯,国防建设以及高科技产业,并具有较强的竞争优势新型钢铁材料发展的重点是高性钢铁材料其方向为高性能,长寿命,在质量上已向组织细化和精确控制,提高钢材洁净度和高均匀度方面发展新型有色金属合金材料主要包括铝,镁,钛等轻金属合金以及粉末冶金材料,高纯金属材料等铝合金:包括各种新型高强高韧,高比强高比模,高强耐蚀可焊,耐热耐蚀铝合金材料,如Al-Li合金等;镁合金:包括镁合金和镁-基复合材料,超轻高塑性Mg-Li-X系合金等;钛合金材料:包括新型钛合金,高温钛合金,高强钛合金,低成本钛合金等;粉末冶金材料:产品主要包括铁基,铜基汽车零件,难熔金属,硬质合金等;高纯金属及材料:材料的纯度向着更纯化方向发展,其杂质含量达ppb级,产品的规格向着大型化方向发展新型建筑材料新型建筑材料主要包括新型墙体材料,化学建材,新型保温隔热材料,建筑装饰装修材料等国际上建材的趋势正向环保,节能,多功能化方向发展其中玻璃的发展趋势是向着功能型,实用型,装饰型,安全型和环保型五个方向发展,包括对玻璃原片进行表面改性或精处理,节能的低辐射(Low—E)和阳光控制低辐射(Sun-E)膜玻璃等;此外,还包括节能,环保的新型房建材料,以及满足工程特殊需要的特种系列水泥等新型化工材料化工材料在国民经济中有着重要地位,在航空航天,机械,石油工业,农业,建筑业,汽车,家电,电子,生物行业等都起着重要的作用新型化工材料主要包括有机氟材料,有机硅材料,高性能纤维,纳米化工材料,无机功能材料等;纳米化工材料和特种化工涂料研究热点精细化,专用化,功能化成了化工材料工业的重要发展趋势生态环境材料生态环境材料是在人类认识到生态环境保护的重要战略意义和世界各国纷纷走可持续发展道路的背景下提出来的,一般认为生态环境材料是具有满意的使用性能同时又被赋予优异的环境协调性的材料这类材料的特点是消耗的资源和能源少,对生态和环境污染小,再生利用率高,而且从材料,使用,废弃直到再生循环利用的整个寿命过程,都与生态环境相协调主要包括:环境相容材料,如纯天然材料(木材,石材等),仿生物材料(人工骨,人工器脏等),绿色包装材料(绿色包装袋,包装容器),生态建材(无毒装饰材料等);环境降解材料(生物降解塑料等);环境工程材料,如环境修复材料,环境净化材料(分子筛,离子筛材料),环境替代材料(无磷洗衣粉助剂)等生态环境材料研究热点和发展方向包括再生聚合物(塑料)的设计,材料环境协调性评价的理论体系,降低材料环境负荷的新工艺,新技术和新方法等军工新材料军工材料对国防科技,国防力量的强弱和国民经济的发展具有重要推动作用,是武器装备的物质基础和技术先导,是决定武器装备性能的重要因素,也是拓展武器装备新功能和降低武器装备全寿命费用,取得和保持武器装备竞争优势的原动力随着武器装备的迅速发展,起支撑作用的材料技术发展呈现出以下趋势:一是复合化:通过微观,介观和宏观层次的复合大幅度提高材料的综合性能;二是多功能化:通过材料成分,组织,结构的优化设计和精确控制,使单一材料具备多项功能,达到简化武器装备结构设计,实现小型化,高可靠的目的;三是高性能化:材料的综合性能不断优化,为提高武器装备的性能奠定物质基础;四是低成本化:低成本技术在材料领域是一项高科技含量的技术,对武器装备的研制和生产具有越来越重要的作用发展规划2012年10月18日，国务院发布《关于加快培育和发展战略性新兴产业的决定》，指出力争到2020年新型材料产业成为国民经济的先导产业。

积极发展磁性材料、超高分子量聚乙烯耐磨管道材料、新型合金材料等先进结构材料，以及相关配套产品的研究和生产。

为促进新型高新材料的发展，前沿技术列入863主题计划，战略性新兴产业列入863重大计划，重点产业列入支撑计划。

863计划获得的财政支持与重点产业等量，政策对于发展新型材料和传统产业转型升级同等重视。

Si 020-060

Mg 045-090

Fe ≤035

Cu

≤010

Mn ≤010

Zn ≤010

Ti ≤010

Cr

≤010