1、SN-PB焊料特点
在讨论无铅焊料性能之前，我们必须先来了解一下传统的SN-PB焊料
纯SN的熔点是232℃
纯铅（PB）的熔点是327℃
SN63—PB37之间可以形成共晶合金熔点183℃
2、可能的备选无铅焊料及相关金属分析
A 无铅焊台焊料的基体
寻找替代SN-PB焊料的无铅焊料时，新的无铅焊台焊料仍然能够完成传统的焊料
SN-PB职能，即在软钎焊允许的温度范围内（小于450℃），能够实现与母材（主
要是铜或者镀镍、镀
银金属表面）的良好连接。即主要考虑SN能够与CU、NI、AG等母材金属之间形成
金属间化合物，从而促进焊料在金属表面的润湿铺展及原子间键合进而形成可靠
的连接。
基于焊料熔点和反应润湿必要性的认识，无铅焊料即以SN为基体的合金。它
包括两层含义：
A SN是无铅焊料的基体元素，如同有铅焊料一样，通过SN与母材金属之间形
成金属化合物不保证无铅焊料的润湿和实现连接；
B 无铅焊料是一种合金，即是在纯锡中添加某些金属元素而构成的。金属元
素的添加可以抑制前述的纯锡的相变问题，同时可以改善强度等物理性能。
金属毒性：Bi < Zn < In < Sn < Cu < Sb < Ag < Pb
从产业实用化的角度出发，对无铅焊料的性能要求主要集中在以下四点
(1) 溶点—焊料溶点是决定焊接温度的最根本参数
(2) 电气性能—焊料形成焊点之后主要作用是传输信号
(3) 力学性能—焊点的另一个主要作用就是机械连接
(4) 润湿铺展性能—良好的润湿铺展是形成良好焊点的前提
★ 无铅焊台焊料专利
中国加入WTO，越来越重视专利和侵权问题
二元无铅焊料不存在任何专利问题。日本已申请SN-CU-NI NI的含量必须超过一
定的量，即作为基体元素存在。否则可以看作是一种杂质元素。
专利保护期20年，中国市场目前相关无铅焊料专利28个，17个是外国公司在中国
申请的，11个是国内自己申请。
中国市场第一个专利是“三星”韩国
★ 评估无铅焊台焊料供应商
建议：
（1）无铅焊料供应商必须具备自我检测能力 PB 含量＜1000PPM 镉＜
20PPM
（2）无铅焊料供应商的技术服务能力
（3）无铅焊料应用的一个难点在于其润湿性比传统的SN-PB焊料要差很多，
要靠助焊剂帮忙。
第四章 无铅化焊接技术
无铅化焊接技术的基本特点
1、可用的无铅焊料SN-CU SN-AG SN-AG-CU 溶点均为220℃左右，比传统的
SN63-PB37的熔点183℃高出40℃左右，所以无铅焊接需要更高的焊接温度，随之
而来的就必须对设备
，电子元器件和印刷电路板的耐热性能提出更高的要求。
2、另一方面，所有的无铅焊料的润湿性能都弱于传统的SN PB，如果无铅焊
接要求达到与有铅同样的焊接质量：首先要求焊接工艺的更精确控制，其次需要
开发新形助焊剂来
弥补无铅焊料润湿性不足的缺陷，当然是否使用惰性气体保护也是一个需要评估
的问题。
★ 以上两点就是无铅化焊接众多特殊要求的根本来源，接下来我们将分别
阐述电子组装用焊技术，即手工烙铁焊、浸焊、波峰焊和回流焊在具体应用方面
的要求。
推荐使用的无铅焊料
就手工烙铁焊，浸焊和波峰焊应用而言，我们推荐使用SN-CU二元无铅焊料
，主要是SN-0.7CU共晶焊料。
主要有以下几方面理由：
1、由于无铅焊料各元素之间熔点差别很大，因此应尽可能使用最简单的二
元合金。元素越多就越难形成均匀的显微组织；
2、就软钎焊而言，具备共晶成分的焊料合金其综合焊接性能是最好的；
3、SN-CU焊料的实用性已经被广泛证实。2000年美国NEMI向北美工业界推荐
无铅焊料时也建议无铅波峰焊使用SN-0.7CU焊料；
4、SN-CU焊料是所有无铅焊料成本最低的，这一点对以加工为主的中国电子
工业界来说是相当重要的。我们计算过一家电子厂每个月平均使用1吨焊料，考
虑到价格成本以及锡
渣，清炉等带来损耗，一年下来，SN-CU焊料比SN AG/SN AG CU系列无铅焊料节
约成本100万人民币。
就无铅回流焊而言，推荐SN AG/SN AG CU焊料由于电子元器件耐热冲击性能
的限制，回流焊的峰值温度不可以超过250℃。
