无铅焊料知识

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1、无铅焊料力学性能电子装联中釺焊接头(或称焊点)不仅起到电连接(传输电信号)的作用，同时起到机械连接的作用，因此釺料合金须具备足够的力学性能。结论：绝大多数无铅焊料的弹性模量、屈服强度、抗蠕变性能高于或相当于Sn-Pb焊料，但延伸率（即韧性）相对较低。无铅焊料显微组织与Sn-Pb共晶（富Sn相+富Pb相）的显微组织不同，常用无铅焊料的显微组织为富Sn相基体+SnCu或SnAg或SnAgCu金属间化合物。Sn_Pb共晶Sn_Ag共晶Sn_Ag_Cu共晶Sn_Cu共晶无铅焊料润湿性能熔融态焊料合金在固态金属(如铜)表面的润湿与

2、铺展是形成有效连接的必须条件。焊料合金的润湿性能有多种表达方式，润湿角是其中一种。润湿角越小，润湿性能越好。结论：所有无铅焊料的润湿性能均低于Sn-Pb焊料。因此无铅焊接工艺中釺剂的选择非常重要。建议通过对不同焊剂进行充分测试来进行选择。NCMS(美国国家制造科学研究中心)提出的无铅焊料性能的评价标准性能可接受水平液相线温度<225℃熔化温度范围<30℃润湿性（润湿称量法）Fmax>300μN，t0<0.6s，t2,3<1s铺展面积>85%的铜板面积热机疲劳性能>Sn/Pb共晶相应值的75%热膨胀系数<29ppm/℃蠕变

3、性能（室温下167小时内导致失效所需的应力值）>3.5Mpa延伸率（室温，单轴拉伸）>10%无铅焊料的品种和特点o分类规格熔点（C）特点高强度，抗蠕变，力Sn-Ag系列Sn96.5-Ag3.5221学性能良好，可焊性良Sn-Ag系列Sn95-Ag5221-245好，热疲劳可靠性良好，最适宜用于含银件Sn-Ag系列其它合金比例220-245焊接Sn-Cu系列Sn99.5-Cu0.5200-227熔点最高，力学性能Sn-Cu系列Sn99-Cu1.0200-230略差，但制造成本低Sn-Cu系列其它合金比例200-230熔点低

4、，其可焊性和Sn-Ag-Cu系列Sn96.5-Ag3-Cu0.5217可靠性比前者两系列更好，应用较广泛Sn-Sb系列Sn95-Sb232－240高强度，可焊性好Sn-Sb系列Sn99-Sb234Sn系列Sn100232针对工艺品的焊接合金成份熔点评价成本低、熔点高，润湿性差、毛细作用力小、疲劳特性差，Sn/Cu0.7227℃可用于较低要求的焊接场所Sn/Cu系列合金，润湿性较Sn/Cu0.7好，但各项性能仍劣Sn/Cu0.7/Ag0.3217-227℃于Sn/Ag3/Cu0.5系列合金成本较高，在用传统无铅焊料，有可能

5、因为银相变化而无法Sn/Ag3.5221℃通过可靠性试验成本较高，各项性能良好，目前选用厂家最多的无铅焊料（据Sn/Ag3/Cu0.5-0.7217-218℃统计，超过60%的在用厂家使用此合金）AIM专利产品，CASTIN®合金，各项性能良好，熔点较Sn/Ag2.5/Cu0.8/Sb0.5217℃Sn/Ag3/Cu0.5更低，且更细晶格的合金无专利问题，成本较Cu/Ag3/Cu0.5高，各项性能良好，目Sn/Ag4/Cu0.5-0.7217-218℃前在用无铅焊料Sn/1.0Ag/4.0Cu217-353℃防止被Cu腐

6、蚀，高温用Sn/2.5Ag/1.0Bi/0.5Cu214-221℃SnAgCuBi系推荐产品，属Oatey专利产品