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美国矿产局有关不同元素的世界用量及产量的资料如下
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我们要估量各种元素的价格，各元素的产量，从价格表 中可以看出比铅贵的元素有很多，例如，铟(In)是用来取代 铅的主要元素之一，但它是一种次贵重金属，几乎和银一样 贵。可是应该注意，所建议的焊锡合金的高成本在决定最终 产品价格时，并不象最初所显示的那么重要。因为所需的量 少，在装配中，和其它成本因素如：组件、电路板及装配相 比，焊锡成本几乎不重要。最重要的是所选合金的性能。
SnCu合金为波峰焊制程最便 宜之焊料。
共晶合金为单一熔点，抗热 疲劳性质比SnPb佳，但存在 着熔点较高且机械性不佳问 题。
Sn-Cu合金二相限圖
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2) 锡银合金(SnAg/3.73) 共晶熔点：220.3℃
SnAg合金熔点温度比SnAg-Cu较高，使用多年， 但仍有银析现象出现。
延展性有所下降。 拉伸强度和耐疲劳性强比Sn/Pb优越。 对助焊剂的热稳定性要求更高。 高温下对Fe有很强的溶解性。
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1.SAC无铅合金的认识 SAC是目前业界普遍使用的一种焊锡 右图为在铜界面上形成一些界面金属化合 物。 图a表面有一些毛须，图b表面可以明显看 到粗糙的颗粒
Sn-Ag合金二相限圖
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3) 锡锌合金(SnZn/8.8) 共晶熔点：190℃
℃
SnZn合金熔点较低，接近 Sn-Pb，但Zn易氧化，焊 接点会被腐蚀，润湿性不 及Sn-Ag-Cu良好，需要特 殊的助焊剂配合使用。
溫度 [ ℃]
替代鉛的材料及其相對價格 鉛的替代元素 相對價格 鉛(參考值) 1 銻(Sb) 2.2 鉍(Bi) 7.1 銅(Cu) 2.5 銦(In) 194 銀(Ag) 212 錫 (Sn) 6.4 鋅(Zn) 1.3
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除了成本之外，还必须了解考虑作为铅替代的元素的供 需情况。如表可以看出含铋合金从可利用资源的出发点上是 无希望的，现在可利用得铋供应可能被全部用完，如果将此 合金广泛用于正在蓬勃发展的电子工业，那这种可利用资源 将会全部用完，在要使用此种可利用资源的其它工业上就根 本就无法供用。
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2.3 主要添加焊料成份的特性
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2.4 常见无铅合金的特性
应 用 电 子 技 术 专 业 教 学 资 源 建 设 1) 锡铜合金(SnCu/0.75) 共晶熔点：227℃
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℃ 250 230 锡铜合金 锡银系列合金(without Bi) (+Cu)(+Sb) 锡银系列( with a littleBi) (+Cu)(+少量添加) SnAg series with more Bi (+Cu)(+少量添加)
210
200
190
180
SnAgBiIn (206° C) SnZnAl (199° C) SnBiSb
锡锌系列 (with Bi)
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2.2 为什么仍使用锡焊料
应 用 电 子 技 术 专 业 教 学 资 源 建 设 Sn的优点： 1)Sn和其它金属之间有良好的亲和力﹔ 2)熔点低﹔ 3)无毒无公害﹔ 4)地球上存储量大，价格便宜。 •用什么材料来代替Pb?
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二、无铅合金焊锡的选择
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2.1 无铅焊锡的选择原则 2.2 为什么仍使用锡焊料 2.3 主要添加焊料成份的特性 2.4 常见无铅合金的特性 2.5 常用无铅焊锡系列的优缺点
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2.1 无铅焊锡的选择原则
应 用 电 子 技 术 专 业 教 学 资 源 建 设 1)材料必须具有市场提供性 2)焊料的熔点尽可能低
a Sn-3.0Ag-0.5Cu
b Sn-3.9Ag-0.6Cu
左图为Sn-Ag-Cu反应形成了Cu3Sn 和Cu6Sn5等界面化合物。 为什么表面会粗糙?
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2.5 常用无铅焊锡系列的优缺点
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三、SAC合金之隐患解析
应 用 电 子 技 术 专 业 教 学 资 源 建 设 无铅焊料特点(SAC305) : 熔点高，183 ℃ vs 217 ℃。
表面张力大，流动性差，润湿性差。
℃
含有量[
Sn-Zn合金二相限圖
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4) 锡铋合金 (SnBi/56.97)
共晶熔点：138.8 ℃
SnBi合金熔点温度低， 有较好的润湿性和良好 的热循环可靠性。 目前在Thermal产品上使 用广泛，属于低温焊料.
Sn-Zn合金二相限圖
3)合金元素尽可能的少
4)无毒无害，符合环境保护要求 5)易回收，废渣产生少 6)成本低 7)专利
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无铅焊锡合金选择考虑因素: 湿润性和可焊接性 可靠度 熔点 焊点机械强度 存储寿命和稳定性 易于采购 和无铅组件的兼容性 抗氧化性
无铅合金介绍
目
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录
一、各种代替铅的元素 二、无铅合金焊锡的选择 三、SAC合金之隐患解析
四、无铅制程有关的试验
五、结论
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一、各种代替铅的元素
应 用 电 子 技 术 专 业 教 学 资 源 建 设 代替铅的元素，首先必须考虑成本方面。