無(wú)鉛焊料的發(fā)展趨勢(shì)

一、使用低銀Ag含量的錫銀銅SAC焊料

盡管還沒(méi)有找到一種合金，其性能可以完全取代Sn-Pb焊料，但人們?cè)谑褂肧AC焊料的過(guò)程中，一方面提高元器件和PCB耐熱性以適應(yīng)焊料熔點(diǎn)高的缺陷；另一方面根據(jù)無(wú)鉛焊料綜合性能差的原因在于Ag3Sn的存在，因此主張使用低Ag焊料，Ag含量由早期的4.0%（SnAg4.0Cu0.5）降低到3.0%（Sn96.5Ag3.0Cu0.5），再到1.0%（Sn98.5Ag1.0Cu0.5）和0.3%（Sn99Ag0.3Cu0.7）,低Ag甚至無(wú)Ag焊料將是今后發(fā)展的方向。

二、使用添加微量元素的SAC焊料

在主張使用低Ag焊料的同時(shí)，人們又在添加微量元素對(duì)無(wú)鉛焊料進(jìn)行改進(jìn)。例如：添加鎳Ni可促進(jìn)SnAgCu無(wú)鉛焊料液相溫度趨于固相溫度，以利于增加無(wú)鉛焊料的流動(dòng)性。研究表明，在250℃溫度下，增加Ni元素后，SnAgCu其表明張力有所降低，在Cu基板上的鋪展面積與Sn的鋪展面積接近。又比如：添加微量鈷Co改進(jìn)后的SnAgCu焊料熔化后表面的殘?jiān)鼫p少，并且潤(rùn)濕性、焊接強(qiáng)度明顯提高。

表1   無(wú)鉛焊料添加稀土元素A性能表   

三、無(wú)鉛低溫焊料

錫銀銅SAC焊料熔點(diǎn)相對(duì)較高，使用中消耗大量電能，為減少電能消耗和CO2排放量以及某些板材和元器件不能耐高溫的問(wèn)題，低溫焊料應(yīng)運(yùn)而生。常見(jiàn)的性價(jià)比比較高的無(wú)鉛低溫焊料為Sn-Bi、Sn-Bi-Ag，但是，這兩種系列焊料焊接強(qiáng)度不夠高。為尋求無(wú)鉛低溫、性價(jià)比高，并且焊接強(qiáng)度高的焊料合金和錫膏，翰華公司做了大量的工作和驗(yàn)證，在合金中添加微量元素，并搭配自主研發(fā)的高性能助焊膏，配成錫膏，在應(yīng)用中取得良好效果。

表2   無(wú)鉛低溫焊料力學(xué)性能對(duì)比