无铅封装焊料

与软钎焊的定义相对应，软钎料一般定义为液相线温度低于450℃可熔融合金，由于环保的需要，多个国家组织立法限制含铅钎料的使用。软钎料经历了有铅到无铅的变化，无铅焊料成分也有最初的二元合金体系发展到三元合金甚至多元合金体系，并向复合钎料法相发展。软钎料可以由不同的物理形式提供，包括棒 锭 丝 粉末 箔片焊球和焊柱钎料膏及熔融态钎料等。

在过去的十多年里，工业界广泛研究了可以替代锡铅焊料的合金。目前，工业界倾向于采用流焊工艺中采用的三元共晶的Sn-Ag-Cu合金（共晶熔点为217℃），在波峰焊接中使用Sn-Ag-Cu或Sn-0.7Cu合金（共晶熔点为227℃）。Sn-Cu合金在润湿性 锡渣形成 典型加载条件下可靠性方面均不如Sn-Ag-Cu合金，但其成本员低于Sn-Ag-Cu，所以Sn-Cu合金成为对波峰焊接很有吸引力的选择，尤其是那些对成本敏感的产品，无铅转换初期，一些产品使用了无铅组装，但是器件上可能使用了含铅的镀层。对于波峰焊接来说，由于期间引脚镀层中Sn-Pb的溶解，焊锡槽中的Pb的含量需要加以监控。PB对无铅焊料的可靠性的长期影响是一个需要研究的课题。

其他行业开发并评估的无铅焊料还包括Sn-Ag 、Sn-Ag-Bi、Sn-Bi-In和其他三元四院合金。含In的焊料的使用可能会有限制，因为IN资源稀少，成本昂贵。对于高温煅的应用，共晶Au-20SN（熔点278℃）已经为芯片贴装所采用，特别是光电子封装领域。Sn-Sb合金(熔点235℃)是另一种可以在高温煅使用的无铅焊料。对于低温段的应用有Sn-Zn、Sn-Zn-Bi、Sn-Bi-In等。

为了满足在严峻环境下服役的要求，要求焊点在保证导电功能正常的情况下还应具有机械完整性，不但要有一点的强度，还需要能获得最佳的疲劳抗力，通过在钎料中加入强化相，改变钎料的显微组织，制备出的复合钎料将能使上述要求得到满足。早起对锡铅符合钎料的研究中，通过内生增强颗粒、超细氧化物强化颗粒、低热系数强化颗粒对县委组织和机械性能进行研究。通常用于含铅钎料的合成方法也能适用于无铅钎料，但是无铅复合材料的应用研究与含铅复合材料相比在一定程度上收到了局限，无铅复合材料基本上是在基于可靠性的考虑基础上发展起来的。

随着人们环保意识的曾强，全球范围的立法，无铅焊接在电子封装占有越来越重要的低位。随着无铅软钎焊技术应用的普及，无铅焊料的开发以及焊点的可靠性问题显得尤为重要。白欧盟颁布WEEE/ROHS法令以来，世界各国对无铅焊料进行了研究，无铅焊接技术也获得了长足发展。然而由于无铅焊料种类繁多，各国研究的重点、测试标准测试数据也不统一，缺乏长期可靠性测试数据，各种无铅钎料的专利也比较混乱。因此如今开发的无铅焊料还没有一种综合性能能与传统的SnPb焊料相比。