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无铅锡条

  2006年7月1日,欧盟 废弃电子电气设备指令(WEEE)和有害物质限制指令(RoHS)禁止在欧盟生产的大多数消费电子产品中加入大量的铅。在美国,制造商可以通过减少使用铅基焊料来获得税收优惠。商业用无铅锡条可能含有锡,铜,银,铋,铟,锌,锑和痕量的其他金属。传统60/40和63/37 Sn-Pb焊料的大多数无铅替代品的熔点高出5到20°C ,尽管也有熔点低得多的焊料。

  可能需要对波峰焊中使用的焊锡罐(例如钛衬垫或叶轮)进行较小的修改,以降低由于锡锡清除高锡焊料而导致的维护成本。

  无铅锡条对于航空航天和医疗项目等关键应用来说可能不太理想,因为其性能不太全面。

  三分之二的日本制造商使用锡银铜(Sn-Ag-Cu或“SAC”)焊料进行回流焊和波峰焊,约75%的公司用于手工焊接。这种流行的无铅锡条合金系列的广泛使用是基于降低Sn-Ag-Cu三元共晶行为(217℃)的熔点,该熔点低于22/78 Sn-Ag(wt。%)221℃的共晶和227℃的59/41 Sn-Cu共晶体(最近由P.Sunugovsky修改为53/47 Sn-Cu)。Sn-Ag-Cu的三元共晶行为及其在电子组装中的应用由爱荷华州立大学艾姆斯实验室和桑地亚国家实验室(Albuquerque)的研究小组发现(并获得专利)。

  最近的许多研究集中在选择Sn-Ag-Cu中的第四元素添加物,以提供用于组装球栅阵列的焊球回流的降低的冷却速率的兼容性,例如,18/64/14/4锡 - 银 - 铜- 锌(Sn-Ag-Cu-Zn)(熔点217-220℃)和18/64/16/2锡银铜锰 (Sn-Ag-Cu-Mn)-215C)。

  锡基焊料容易溶解金,形成脆性的金属间化合物; 对于Sn-Pb合金,使接头脆化的临界金浓度约为4%。富含铟的焊料(通常是铟 - 铅)更适合焊接较厚的金层,因为铟中的金的溶解速度要慢得多。富含锡的焊料也容易溶解银;为了焊接银金属化或表面,具有添加银的合金是合适的;无锡合金也是一种选择,尽管它们的润湿性较差。如果焊接时间足够长以形成金属间化合物,则焊接到金的接合处的锡表面非常暗淡。 

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