SMT无铅焊料简介

一.无铅焊料的发展动态

铅及其化合物会给人类生活环境和安合带来较大危害;电子工业中在大量使用sn/Pb合金焊料是造成污染的产要来源之一。日本首先研制出无铅焊料并应用到实际生产中，并提出2003年禁止使用。美和欧洲提出2006年禁止使用。另外，特别强调电子产品的废品回收问题。我一些独资、合资企业的出口产品也有了应用。无铅焊料已进入实用性阶段。

二.对无铅焊料的要求

1.熔点低，合金共晶温度近似于Sn63/Pb37的共晶温度183℃，大致在180℃-220℃之间。

2.无毒或毒性很低，所选材料现在和将来都不会污染环境。

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，焊点要行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，所选刚的材料能保证充分供应。

三.目前有可能替代Sn/Pb焊料的合金材料

有可能替代Sn/Pb焊料的无毒合金是sn基合金，以Sn为主，添加Ag、Zn、Cu、Sb、bi、In等金属性能，提高可焊性。

目前常和的无铅焊料主要是以Sn-Ag、Sn-Zn、Sb、Bj为基体，添加适量的其它金属元素组成三元合金和多元合金。

1.Sn-Ag系焊料

Sn-Ag系焊料具有优良的机械性能、拉仲强度、蠕变特性及耐热老化比Sn-Pb共晶焊料稍差，但不存在延展性随时间加长而劣化的问题;Sn-Ag系焊料的主要缺点是熔点偏高，比Sn-Pb共晶焊料高30-40℃，润湿性差，成本高。

2.Sn-Zn系焊料

sn-zn系焊料机械性能好，拉伸强度比sp-pb共晶焊料好，可拉制成丝材使用;具有良好的蠕变特性，变形速度慢，至断裂时间长;缺点是ZN极易氧化，润湿性和稳定性差，具有腐蚀性。

3.Sn-Bi系焊料

Sn-Bi系焊料是以SN-AG(CU)系合金为基体，添加适量的BI组成的合金焊料;优点是降低了熔点，使其与SN-PB共晶焊料相近;蠕变特性好，并增大了合金的拉伸强度;缺点是延展性变坏，变得硬而脆，加工性差，不能加工成线材使用。

四.目前应用广泛的无铅焊料

SN3.2Ag-0.5Cu是目前应用多的无铅焊料。其熔点为217-218℃。

五、无铅焊接给带来问题

1、元器件：要求元件体耐高温，而且无铅化。即元件的焊接端头和引出线也要采用无铅镀层。

2、PCB：要求PCB基材耐更高温度，焊后不变形，焊盘表面镀层无铅化，与组装焊接用的无铅焊料兼容，要低成本。

3、助焊剂：要开发新型的润湿性更好的助焊剂，要与预热温度和焊接温度相匹配，而且要满足环保要求。

4、焊接设备：要适应较高的焊接温度要求，再流焊炉的预热区要加长或更换新的加热元件;波峰焊机的焊料槽、焊料波喷嘴、导轨传输爪的材料要耐高温腐蚀。必要时(例如高密度窄间距时)采用新的抑制焊料氧化技术和采用惰性气体N2保护焊接技术。

5、工艺：无铅焊料的印刷、贴片、焊接、清洗以及检测都是新的课题，都要适应无铅焊料的要求。

6、废料回收：无铅焊料中回收BI、CU、Ag也是一个新课题。