锡焊条产品生产工艺与研发分析

第一节 锡焊条生产工艺介绍

锡条，顾名思义即是条形的锡焊料，被业界简称锡条。主要用于波峰焊和浸焊，是目前电子焊料中消耗量最大的品种；少量也用于火焰钎焊或烙铁焊大结构件和长焊缝。是所有电子、电器等产品最为重要和必不可少的连接材料，全球年消耗量约10万吨。

焊条制造工艺就是按焊条配方的设计要求制备涂料和焊芯，并把涂料涂敷在焊芯上，使之达到规定的形状、尺寸，经烘干成为焊条的一种手段。

焊条品种型号复杂，规格尺寸多，质量要求严，在制造上具有生产周期短，连续作业性强，产量大的特点，所以要生产出一种优质焊条，除了有最佳的焊条配方设计、正确地选用原材料外，还必须有与之相应的制造工艺、装备和严格的检查测试手段。

锡焊生产流程

第二节 国外锡焊条生产工艺发展阶段比较

锡条按环保分类，包括有铅锡条和无铅锡条。

目前常用的无铅锡条有：锡铜无铅锡条(Sn99.3Cu0.7)，锡银铜无铅锡条(Sn96.5Ag3.0Cu0.5)，0.3银无铅锡条(Sn99Ag0.3Cu0.7)，高温型无铅锡条(SnSb)。

常用的有铅锡焊条主要有：63/37焊锡条(Sn63/Pb37)，60/40焊锡条(Sn60/Pb40)和高温焊锡条(400度以上焊接)。

1、锡焊料无铅化发展过程：

铅的特性：耐酸碱、耐腐蚀、有毒性(特别是铅化合物、铅蒸汽、铅粉尘)、性质稳定。

截止2010年末，全国申请无铅焊料专利在300项以上，类型有：

1）抗氧化无铅焊料系列；

2）SnAgCu系列(多元合金、低银方面)；

3）SnCu系列(SnCuNi等多元合金)；

4）SnBi及多元合金系列；

5）锡基多元合金各种RE系列等。

国内无铅焊料使用类别(三元合金)：

1）Sn(3.0-3.5)Ag(0.5-0.7)Cu；

2）Sn1.0Ag0.7Cu至Sn0.3Ag0.7Cu；

3）SnCuNiX(X表示添加元素)。

申请专利在10项以上的企业：绍兴市天龙锡材有限公司25项；昆山成利焊锡制造有限公司23项；北京康普锡威科技有限公司17项；深圳市亿铖达工业有限公司17项；浙江亚通焊材有限公司16项；郴州金箭焊料有限公司15项；太仓市南仓金属材料有限公司13项；东莞市千岛金属锡品有限公司10项。

2、锡焊料有铅化发展过程：

欧盟在2006年7月1日全面禁止有铅电子产品进入，我国于2007年3月1日正式公布《电子产品污染控制办法》，绿色电子制造已成为全球发展趋势，无铅锡膏已成为世界各国研发的热门课题，国际先进品牌的无铅锡膏如阿尔法、田村、千住等已进入中国市场。

目前国际上普遍采用的是锡银铜无铅锡，其主要成分锡粉为日本千住公司的专利产品无铅合金锡银铜（Sn96.5%Ag3%Cu0.5），虽然其熔点（217-219℃）高于有铅锡膏的熔点（183℃），但符合环保要求，且可靠性强，是使用较广的第一代无铅锡。但该产品由于银含量过高，且有日本千住的专利垄断，因此价格昂贵。

第三节 我国锡焊条生产工艺创新路径

1、1985年西北大学在半导体冷凝器焊接上采用BiSbSnLi等无铅焊料申请了专利；

2、1992年绍兴市天龙锡材有限公司申报了SnZn焊料制备方法专利；

3、2001年大连理工大学正式以“无铅焊料”名目申请了专利；

4、2002年郴州金箭焊料有限公司申请了“SnAgCuSbIn”多元合金无铅焊料专利；

5、2003年深圳市亿铖达工业有限公司申请了SnAgCuP无铅焊料专利；

6、其他。

第四节 国内锡焊条生产设备介绍

锡焊条的生产设备主要有：立式挤压机、拉丝机、手动绕线机、卧式挤压机、连和自动绕线机等以及其他配套设备。

1、立式挤压机

立式挤压机，具有独立的动力机构和电气系统，并采用按钮集中控制，可实现调整、半自动两种操作方式，它由组合模具，主机、控制机构及液压站四大部分组成，通过管路及电气系统装置联系起来构成完整的一体，而实现一次成型小直径带芯合金线的挤压工艺，它与传统的多工序的生产线相比，具有单机生产、设备简单、投资少、成本低、劳动强度低，占地小，适应范围广泛等优点。

2、拉丝机

拉丝机也被叫做拔丝机、拉线机英文名称为drawing machine， 是在工业应用中使用很广泛的机械设备，广泛应用于机械制造，五金加工，石油化工，塑料，竹木制品，电线电缆等行业。

3、手动绕线机

适宜中型以上电机扁线平绕、、立绕。内装自动化调速系统，绕线机拉动重量＞400kg,无极可调速0－150转/分，梭型线圈周长拉到2-3m左右，电机功率0.75KW，摆线针轮减速，单排链条传动，配放线架与简易涨紧制动装置。

4、卧式挤压机

卧式挤压机分为：卧式金属冷挤压机和闭式单点压力机。

卧式金属冷挤压机系列有：600KN、2000KN、2650KN、3150KN、5000KN等，此类产品广泛适用于生产电容器铝罐、化工包装铝瓶、农药包装铝瓶、化妆品包装铝瓶、电池锌筒、饮水瓶、汽车零件、炮弹弹筒等。

闭式单点压力机系列有：1600KN、2500KN、4000KN、6300KN等，该系列产品可以进行冲裁、成形、弯曲、浅拉伸等，对冲制各种薄板成形零件更为合适，广泛适用于汽车、拖拉机、船舶、农业机械、轻纺机械、电气、电机、仪表、航空、兵器等行业。

5、自动绕线机

自动绕线机：顾名思义绕线机是把线状的物体缠绕到特定的工件上的机器。常用的自动绕线机绕制的线多为漆包铜线(绕制电子、电器产品的电感线圈)，纺织线(绕制纺织机用的纱绽、线团)，还有绕制电热器具用的电热线以及焊锡线，电线，电缆等。

第五节 国内锡焊条生产设备应用分析

设备发展三个阶段：

第一阶段：立式挤压机、单头拉丝机、手动绕线机；

第二阶段：250吨卧式挤压机、连续水箱拉丝机；

第三阶段：350-500吨挤压、压轧、连续拉丝机和自动绕线机等以及其他配套设备。

第六节 我国锡焊条技术研发分析

锡条的制备工艺较简单，主要包括配料、熔炼和浇铸两道工序，并严格控制氧化程度及金属、非金属杂质含量。其中熔炼温度和浇铸温度两个参数对锡条质量影响较大。锡条制备简单，技术门槛低，因而竞争异常激烈，目前定价仅在原材料成本上加上微薄的加工费，一旦原材料锡的价格短期内大幅波动，就可能将那一点点微薄利润一扫而空，甚至亏损。