Sn-Cu-Ti Alloy Properties
1、M.P. ：~227 ℃； 2、S.G：7.3g/cm3； 3、Tensile Strength：＞36M.Pa； 4、Elongation： ＞ 25%； 5、Resistance Rate： 0.128μΩm； 6、Spread： ＞ 80%； 7、Ions Immigration：Pass； (85,℃ ,85%RH, 1000hr)
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无铅焊料的改善
Lead-free Solder Improvement

针对波峰焊
1、推荐使用Sn-Cu系： Cost/Oxidized/Erosion/Appearance/Reliability； 2、Sn-Cu的改进：加入微量金属Ti进行调质，Sn-Cu-Ti； 3、Sn-Cu-Ti达到的效果：
对比63Sn/37Pb Compare with 63Sn/37Pb





更高的熔点：高30-40℃，工 艺窗口小； 更高的价格：1.5-4倍； 浸润性差、润湿性差； 设备腐蚀强； 容易氧化； 焊点外观差； 焊点气孔多（特别是有铅无 铅混用）； 缺陷多（定位效应差）；


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典型无铅焊料合金体系 Typical Lead-free Solders Alloy System
合金系 Alloy System Sn-Ag-Cu Sn-Cu Sn-Bi Sn-Zn Sn-Ag Sn-Sb 熔化区间 Melting Range ~217℃ ~227℃ ~139℃ ~197℃ ~221℃ ~238 ℃ 优点 Advantages 综合性能优 低成本，综合性能优良。 低熔点，低成本。 低熔点，低成本，机械强度 优。 综合性能优。 综合性能优。 缺点 Shortages 对不锈钢的溶蚀力强，成本 高。 熔点偏高。 脆性高，易与铅形成低熔点 相。 极易氧化，容易晶界腐蚀。 对不锈钢熔蚀力强，成本高、 熔点偏高。 熔点太高。
1、Recommend Sn-Cu Alloy： Cost/Oxidized/Erosion/Appearance/Reliability； 2、Improve Sn-Cu Alloy：by Ti adding，Sn-Cu-Ti； 3、Improved Effect from Sn-Cu-Ti：
A、Lower Erosion Rate to Equipment； B、Lower Oxidized Rate & Dross Rate under Molten State； C、Lower Erosion Rate to Copper ； D、Finer Grain Size，Higher Joint Tensile Strength，Higher creep-resisting ability； E、Shining Appearance ，little Fine Crack；
A、设备（尤其是锡槽）的熔蚀作用低； B、熔融状态下的不容易氧化，出渣量低； C、对铜的熔蚀率极低； D、晶粒细密，焊点强度增高，抗蠕变能力增强； E、表面光亮，减少表面微裂纹现象的发生；
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无铅焊料的改善
Lead-free Solder Improvement

To Wave Soldering
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通用无铅焊料对比 Commercial Lead-free Solder
Sn-Ag-Cu Alloy M.P. Up 34℃ Cost 3.0~4.0 X Wetting Low Erosion Higher Oxidized Easier Appearance More Fine Crack /More Coarse Application Reflow / Wave
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无铅焊料的改善
Lead-free Solder Improvement
Sn-Cu-Ti合金性能 1、M.P. ：~227 ℃； 2、比重：7.3g/cm3； 3、抗拉强度：＞36M.Pa； 4、延伸率： ＞ 25%； 5、电阻率：0.128μΩm； 6、扩展率： ＞ 80%； 7、离子迁移：Pass； (85,℃ ,85%RH, 1000hr)

Higher M.P.: up 30-40℃， Narrow Process Window； Higher Cost: 1.5-3.0 times； Lower Wetting-ability； Higher Device Erosion Rate； Oxidized Easily； Bad Joint Appearance; More Hole in Joint; More Defects；
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无铅焊料的改善
Lead-free Solder Improvement

设备腐蚀原理：
Sn+Fe金属化合物层的锡层； 高温冲刷；

Eroded Theory of Facility：
Sn+Fe IMC Layer；High Temp. Wash；

材质与腐蚀：
304﹥316 ﹥镀层（N化）﹥Ti 合金﹥Ti
Alloy Up 44℃ 1.5~1.8 X Lower High Easy Fine Crack/ Coarse Wave
无铅焊料的改善
Lead-free Solder Improvement

针对无铅焊料的缺点： Focus on the Weakness: 1、改善焊料合金—— 1、Alloy ——Adjust the Composition； 通过合金成分调整； 2、New Flux ——High 2、新型助焊剂——活 Active Combine with High 性与可靠性的结合； Reliability； 3、新焊接工艺——更 3、Process——More 精确的控制，更多的保 accuracy control, More 证手段； guarantee measure；