無鉛焊錫替代方案美國、歐洲、國際化標準組織及中國的可借鑒標準美國的可借鑒標準管道焊接用焊料及助焊劑中鉛含量應(yīng)低于0.2wt%；2000年6月，美國IPCLead-FreeRoadmap第4版發(fā)表，建議美國企業(yè)界于2001年推出無鉛化電子產(chǎn)品,2004年全面實現(xiàn)無鉛化。歐洲的可借鑒標準管道焊接用焊料及助焊劑中鉛含量應(yīng)低于0.1wt%;2003年2月13日歐洲議會與聯(lián)盟部長會議組織，正式批準WEEE和ROHS的官方指令生效，強制要求自2006年7月1日起，在歐洲市場上銷售的電子產(chǎn)品必須為無鉛的電子產(chǎn)品；（個別類型電子產(chǎn)品暫時除外）。國際標準化組織（ISO）提案電子裝聯(lián)用焊料合金中鉛含量應(yīng)低于0.1wt%.中國信息產(chǎn)業(yè)部提議2003年3月，信息產(chǎn)業(yè)部擬定《電子信息產(chǎn)品生產(chǎn)污染防治管理辦法》，提議自2006年7月1日起投放市場的國家重點監(jiān)管目錄內(nèi)的電子信息產(chǎn)品不能含有Pb.工藝要求無鉛焊錫及其特性無鉛焊錫化學成份熔點范圍說明48Sn/52ln118°C共熔低熔點、昂貴、強度低42Sn/58Bi138°C共熔已制定、Bi的可利用關(guān)注91Sn/9Zn199°C共熔渣多、潛在腐蝕性93.5Sn/3Sb/2Bi/1.5Cu218°C共熔高強度、很好的溫度疲勞特性'—?1—1——*1—11%.?>—*.―、——J——1—1111195.5Sn/3.5Ag/1Zn218~221°C高強度、好的溫度疲勞特性」99.3Sn/0.7Cu227°C高強度、高熔點95Sn/5Sb232~240°C好的剪切強度和溫度疲勞特性65Sn/25Ag/10Sb233°C摩托羅拉專利、周強度97Sn/2Cu/0?8Sb/0?2Ag226~228°C高熔點96.5Sn/3.5Ag221°C共熔高強度、高熔點95.4Sn/3?1Ag/1?5Cu216°C~217°C相當好的物理和機械性能高焰點焊錫2.1將影響到印刷電路板（PCB）制造和裝配過程的幾乎每個方面。由于大多數(shù)無鉛合金具有比常用的錫/鉛共晶合金（183°C）高得多的熔點（大約220°C），回流與波峰焊接溫度不得不更高。這明顯地意味著PCB要忍耐的回流與焊接溫度將更高。2.1高熔點焊錫將和現(xiàn)在廣泛使用的基板材料，如FR-4,不相融合。另外，返工不得不采用高溫，將大大增加對板損壞的可能性。2.2在波峰焊接中使用高熔點焊錫的關(guān)鍵問題之一是，增加電容斷裂的可能性。波峰焊接溫度需要保持在大約230~245°C,高過錫/鉛焊錫熔點大約45~65°C。一種焰點為220°C的無鉛焊錫，要求265~280°C的波峰焊接溫度，這增加了預熱和波峰之間的溫度差，增加了電容斷裂的可能性。2.3一般來說，幾乎所有的無鉛焊錫都比錫/鉛共晶的潤濕性能（擴散性）差，引起不良的焊腳。為了改善潤濕性能，要求特別的助焊劑配方。無鉛焊錫的疲勞特性也不太好，雖能在一份研究中，用高溫95.6Sn/3.5Ag（表四中最后一種合金）進行溫度循環(huán)后，沒有觀察到焊接點完整性的退化。2.4現(xiàn)時還沒有混入式的無鉛焊錫替代產(chǎn)品，雖然有些供應(yīng)商把他們的焊錫描述成“幾乎混入式的”。甚至這些要求返工的焊接烙鐵的溫度高達400°C（750°F，）這在某些方面的應(yīng)用是一個太高的溫度，可能引起潛在的溫度損壞。低焰點焊錫3.1當使用低溫焊錫時，需要特殊的助焊劑，因為標準的助焊劑可能在低溫下無活性。和低溫焊錫有關(guān)的另一個溫題是由于次共焰溫度下，較低的流動性引起的潤濕特性的減少。3.2對低溫應(yīng)用，含銦焊錫正得到接受。一些公司正使用一種52In/48Sn的含銦焊錫，因為其較好的返工/返修特性。因為該合金的熔點在118°C（244°F），返工是在低溫下進行，一般不會引起溫度損壞。如果印刷電路板是鍍金作防氧化用，那么，含銦焊錫可用來防止金流失。幾種焊錫合金的比較95.4Sn/3.1Ag/1.5Cu及與其他錫/銀/銅系統(tǒng)的比較合金95.4Sn/3.1Ag/1.5Cu被認為是最佳的。其良好的性能是細小的微組織形成的結(jié)果，微組織給予高的疲勞壽命和塑性。對于0.5~0.7%銅的焊錫合金，任何高于大約3%的含銀量都將增加Ag3Sn的粒子體積分數(shù)，從而得到更高的強度?？墒?，它不會再增加疲勞壽命，可能由于較大的Ag3Sn粒子形成。在較高的含銅量(1~1.7%Cu)時，較大的Ag3Sn粒子可能可能超過較高的Ag3Sn粒子體積分數(shù)的影響，造成疲勞壽命降低。當銅超過1.5%(3~3.1%Ag),Cu6Sn5粒子體積分數(shù)也會增加。可是，強度和疲勞壽命不會隨銅而進一步增加。在錫/銀/銅三重系統(tǒng)中，1.5%的銅(3~3.1%Ag)最有效地產(chǎn)生適當數(shù)量的、最細小的微組織尺寸的Cu6Sn5粒子，從而達到最高的疲勞壽命、強度和塑性。據(jù)報道，合金93.6Sn/4.7Ag/1.7Cu是217°C溫度的三重共晶合金3。可是，在冷卻曲線測量中，這種合金成分沒有觀察到精確熔化溫度。而得到一個小的溫度范圍：216~217°C。這種合金成分提高現(xiàn)時研究中的三重合金成分最高的抗拉強度，但其塑性遠低于63Sn/37Pbb合金95.4Sn/4.1Ag/0.5Cu比95.4Sn/3.1Ag/1.5Cu的屈服強度低。93.6Sn/4.7Ag/1.7Cu的疲勞壽命低于95.4Sn/3.1Ag/1.5Cu。如果顆粒邊界滑動機制主要決定共晶焊錫合金，那么95.4Sn/3.1Ag/1.5Cu，而不是93.6Sn/4.7Ag/1.7Cu，應(yīng)該更靠近真正的共晶特性。另外，95.4Sn/3.1Ag/1.5Cu比93.6Sn/4.7Ag/1.7Cu和95.4Sn/4.1Ag/0.5Cu具有經(jīng)濟優(yōu)勢。95.4Sn/3.1Ag/1.5Cu與與63Sn/37Pb比較3.0~4.7%Ag和0.5~1.7%Cu的合金成分通常具有比63Sn/37Pb更高的抗拉強度。例如，95.4Sn/3.1Ag/1.5Cu和93.6Sn/4.7Ag/1.7Cu在強度和疲勞特性上比63Sn/37Pb好得多。93.6Sn/4.7Ag/1.7Cu的塑性較63Sn/37Pb低，而95.4Sn/3.1Ag/1.5Cu的塑性比63Sn/37Pb還高。95.4Sn/3.1Ag/1.5Cu與與96.5Sn/3.5Ag比較95.4Sn/3.1Ag/1.5Cu具有216~217°C的熔化溫度（幾乎共晶），比共晶的96.5Sn/3.5Ag低大約4°G當與96.5Sn/3.5Ag比較基本的機械性能時，研究中的特定合金成分在強度和疲勞壽命上表現(xiàn)更好?？墒?，含有較高銀和銅的合金成分，如93.6Sn/4.7Ag/1.7Cu的塑性比93.6Sn/4.7Ag低。95.4Sn/3.1Ag/1.5Cu與99.3Sn/0.7Cu比較3.0~4.7%Ag和0.5~1.5%Cu的錫/銀/銅成分合金具有較好的強度和疲勞特性，但塑性比99.3Sn/0.7Cu低。推薦使用95.4Sn/3.1Ag/1.5Cu最佳合金成分是95.4Sn/3.1Ag/1.5Cu，它具有良好的強度、抗疲勞和塑性。可是應(yīng)該注意的是，錫/銀/銅系統(tǒng)能夠達到的最低熔化溫度是216~217。C,這還太高，以適于現(xiàn)時SMT吉構(gòu)下的電路板應(yīng)用（低于215°C的熔化溫度被認為是一個實際的標準）?？偠灾?，含有0.5~1.5%Cu和3.0~3.1%Ag的錫/銀/銅系統(tǒng)的合金成分具有相當好的物理和機械性能。成本及原材料的取得1成本替代鉛的材料及其相對價格鉛的替代兀素相對價格鉛的替代兀素相對價格鉛的替代兀素相對價格鉛（參考值）V1鉍(Bi)7.1銦(In)194銻(Sb)2.2銅(Cu)2.5銀(Ag)212錫（Sn）6.4鋅(Zn)1.3

2■不同供應(yīng)商的無鉛焊錫焊錫名稱Indalloy227AlloyHTin/Zinc/lndiumCastinTin/Silver/Copper化學成份77.2Sn/201n/2.8Ag84.5Sn/7.5Bi/5Cu/2Ag81Sn/9Zn/101n96.2S2■不同供應(yīng)商的無鉛焊錫焊錫名稱Indalloy227AlloyHTin/Zinc/lndiumCastinTin/Silver/Copper化學成份77.2Sn/201n/2.8Ag84.5Sn/7.5Bi/5Cu/2Ag81Sn/9Zn/101n96.2Sn/2?5Ag/0?8Cu/0?55Sb93.6Sn/4.7Ag/1.7Cu另：深圳市華城錫業(yè)科技有限公司可提供無鉛焊膏潛在的In/Pb不兼容性，要求對PCB焊盤和元件引腳無鉛電鍍212°C178°C215°C217°C、焊絲說明液態(tài)溫度太高，要求260°C以上的波峰焊溫度潛在的In/Pb不兼容性，要求對PCB焊盤和元件引腳無鉛電鍍液態(tài)溫度太高，要求260°C以上的波峰焊溫度液態(tài)溫度太高，要求260°C以上的波峰焊溫度清洗劑等原材料。3.QuotationCooksonAlphaMetals(Shenzhen)Co.,LtdProductDescriptionPackageUnitPriceHKDRMB(included17%VAT)CleanerSC-105Gallons/can164.0/Gallon203.3/GallonSolderPasteSAC305OM3386Kg/box625.0/KgSolderWireSAC305TelecorePlusFlux%P2Diameter1.0mm20Kg/box212.4/KgDiameter0.8mm20Kg/box216.4/KgDiameter0.6mm24Lb/box101.8/LbSolderBarSAC305Remarks20Kg/box193.7/Kg240.2/KgMinimumorderquantity:Cleaner,10Gallons.SolderPaste,6Kg.SolderWire,(1.0mm&0.8mm,40Kg),(0.6SolderBarSAC305RemarksSolderBar,40Kg.Lead-time:Cleaner,oneweek.SolderPaste,8weeks.SolderWire,4weeks.SolderBar,2weeks.Del