无铅焊料的发展趋势

一、使用低银Ag含量的锡银铜SAC焊料

尽管还没有找到一种合金，其性能可以完全取代Sn-Pb焊料，但人们在使用SAC焊料的过程中，一方面提高元器件和PCB耐热性以适应焊料熔点高的缺陷；另一方面根据无铅焊料综合性能差的原因在于Ag3Sn的存在，因此主张使用低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甚至无Ag焊料将是今后发展的方向。

二、使用添加微量元素的SAC焊料

在主张使用低Ag焊料的同时，人们又在添加微量元素对无铅焊料进行改进。例如：添加镍Ni可促进SnAgCu无铅焊料液相温度趋于固相温度，以利于增加无铅焊料的流动性。研究表明，在250℃温度下，增加Ni元素后，SnAgCu其表明张力有所降低，在Cu基板上的铺展面积与Sn的铺展面积接近。又比如：添加微量钴Co改进后的SnAgCu焊料熔化后表面的残渣减少，并且润湿性、焊接强度明显提高。

表1   无铅焊料添加稀土元素A性能表   

三、无铅低温焊料

锡银铜SAC焊料熔点相对较高，使用中消耗大量电能，为减少电能消耗和CO2排放量以及某些板材和元器件不能耐高温的问题，低温焊料应运而生。常见的性价比比较高的无铅低温焊料为Sn-Bi、Sn-Bi-Ag，但是，这两种系列焊料焊接强度不够高。为寻求无铅低温、性价比高，并且焊接强度高的焊料合金和锡膏，翰华公司做了大量的工作和验证，在合金中添加微量元素，并搭配自主研发的高性能助焊膏，配成锡膏，在应用中取得良好效果。

表2   无铅低温焊料力学性能对比