六、焊接材料的选择
目前市场上无铅焊材的主流仍然是以:锡银、锡铜、锡银铜为主。
a.锡银(Sn96.5/Ag3.5熔点221℃)
这种合金在没有讨论无铅制程之前就已经被使用在一些电子产品上了,在无铅制程被提出后,本来认为可以用来取代原先的Sn/Pb制程,但由于此合金的表面张力较大,导致其扩散性降低,进而影响到吃锡的效果。虽然有些厂商仍然会使用到此合金,但并没有受到电子业界的广泛的使用!
b.锡铜(Sn99.3/Cu0.7熔点227℃)
此合金是目前用于波焊制程当中价格最便宜的合金,也是美国NEMI协会所推荐使用的合金,缺点是所需的作业温度比较高(270~280℃)。另外为了加强此合金焊接后的强度,会在此合金当中添加微量的Ni(大约0.1%)。
c.锡银铜(Sn/Ag3~4%/Cu0.5~1熔点219℃)
此合金是目前市场上最被接受的合金组成,用于市场上不同的配方比例有好几种,以下说明世界各国组织所建议的详细合金范围:
(1)美国NEMI协会----(Sn95.5/Ag3.9/Cu0.6)
(2)日本JEIDA协会----(Sn96.5/Ag3.0/Cu0.5)
(3)欧盟---(Sn96.5/Ag3.8/Cu0.7)
不论上述协会所推荐合金组成为合,只要是在(Sn/Ag3~4%/Cu0.5~1)这个范围都是被电子业界所接受的.
d.其它合金
至于目前市场上,尤其是日本方面,使用在无铅的产品上面,还包括有”锡-锌”系列的产品或者是”锡-银-铟”,”锡-银-铋”….等等,这些合金通常都是使用在某些特定产品上。
e.锡银铜镍锗五元合金
目前锡银铜系列的合金还有一款值得推荐,”锡/3.0银/0.5铜/0.06镍/0.01锗”此种合金组成特别针对锡银铜的一些缺点进行改善,例如焊点裂痕,凹洞..等在锡银铜合金当中添加”镍”可以促进合金组织细微化,增加焊点强度,添加“锗”,由于此金属的比重较轻(约5.36)因此会在焊锡表面层形成一层类似保护膜的作用,进而阻止合金氧化,增加润湿的能力。