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美国X生产科学研究所(NCMS)通过筛选得到了7种无铅焊料并在此基础上,进行了实用性和可靠性二次评审,X后推荐了三种合金供选择。(见表一)
表一:美国用于表面安装推荐的三种无铅焊料合金
合金种类 熔融温度 适用范围
Sn-58Bi 1390C 家用电器、携带式电话
Sn-3.4Ag-4.8Bi 205~2100C 家用电器、携带式电话、宇宙航空、汽车
Sn-3.5Ag-0.5Cu-1In 2210C 家用电器、携带式电话、宇宙航空、汽车
在日本,日本电子工业振兴协会(JEITA)组织评定了无铅焊料。表二为JEIDA组织评定的过渡期可用的合金。
表二、JEIDA组织评定的可用的合金
合 金 再流焊(R)/ 波峰焊(F)
Sn-Ag Sn-3.5Ag-0.75Cu R& F
Sn-Ag-Cu Sn-3Ag-0.7Cu F
Sn-Ag-Bi R
Sn-2Ag-3Bi-0.75Cu R
Sn-2Ag-4Bi-0.5Cu-0.1Ge R
Sn-3.5Ag-5Bi-0.7Cu R
Sn-3.5Ag-6Bi R
Sn-Bi Sn-1Ag-57Bi R
2、无铅焊料的种类及特性
从各国相关组织推荐的各种无铅焊料及各大公司试用的状况总结,目前过渡期无铅焊料可分为下述4类,见下表:
种类 共晶比/共晶点(℃) 特 点 缺 点 X 点
(中温合金)
Sn-Ag/Sn-3.5Ag 221 中高温系,延展性/润温性 较强的一致性和可重复制造性,并已在电子业界应
比Sn-Pb差 用多年,一直保持很好的可靠性;用于回流焊/波峰
焊/手工焊焊接;
Sn-Cu Sn-0.7Cu 227 抗拉强度延展性比Sn-Pb差 成本低/可应用于波峰焊/手工焊
(低温合金)
Sn-Bi/Sn-58Bi 138 资源有限,熔点太低, 机械强度较差,易虚焊 熔点低,抗热疲劳性好
Sn-Zn/Sn-9Zn 199 易氧化/易腐蚀/润湿性很差 机械性能较好,较接近Sn-37Pb,腐蚀影响。
3、无铅焊料的成本评估:
合金成份(%) 成本比较倍数
Sn-37Pb(标准焊料) 1.00
Sn-0.7Cu 1.49
Sn-3.5Ag 3.20
Sn-3.5Ag-0.7Cu 3.19
Sn-3.0Ag-0.5Cu 2.87
Sn-0.7Cu-0.07 Ni 2.0