無鉛封裝焊料

與軟釬焊的定義相對應，軟釬料一般定義為液相線溫度低于450℃可熔融合金，由于環(huán)保的需要，多個國家組織立法限制含鉛釬料的使用。軟釬料經(jīng)歷了有鉛到無鉛的變化，無鉛焊料成分也有最初的二元合金體系發(fā)展到三元合金甚至多元合金體系，并向復合釬料法相發(fā)展。軟釬料可以由不同的物理形式提供，包括棒 錠 絲 粉末 箔片焊球和焊柱釬料膏及熔融態(tài)釬料等。

在過去的十多年里，工業(yè)界廣泛研究了可以替代錫鉛焊料的合金。目前，工業(yè)界傾向于采用流焊工藝中采用的三元共晶的Sn-Ag-Cu合金（共晶熔點為217℃），在波峰焊接中使用Sn-Ag-Cu或Sn-0.7Cu合金（共晶熔點為227℃）。Sn-Cu合金在潤濕性 錫渣形成 典型加載條件下可靠性方面均不如Sn-Ag-Cu合金，但其成本員低于Sn-Ag-Cu，所以Sn-Cu合金成為對波峰焊接很有吸引力的選擇，尤其是那些對成本敏感的產(chǎn)品，無鉛轉(zhuǎn)換初期，一些產(chǎn)品使用了無鉛組裝，但是器件上可能使用了含鉛的鍍層。對于波峰焊接來說，由于期間引腳鍍層中Sn-Pb的溶解，焊錫槽中的Pb的含量需要加以監(jiān)控。PB對無鉛焊料的可靠性的長期影響是一個需要研究的課題。

其他行業(yè)開發(fā)并評估的無鉛焊料還包括Sn-Ag 、Sn-Ag-Bi、Sn-Bi-In和其他三元四院合金。含In的焊料的使用可能會有限制，因為IN資源稀少，成本昂貴。對于高溫煅的應用，共晶Au-20SN（熔點278℃）已經(jīng)為芯片貼裝所采用，特別是光電子封裝領域。Sn-Sb合金(熔點235℃)是另一種可以在高溫煅使用的無鉛焊料。對于低溫段的應用有Sn-Zn、Sn-Zn-Bi、Sn-Bi-In等。

為了滿足在嚴峻環(huán)境下服役的要求，要求焊點在保證導電功能正常的情況下還應具有機械完整性，不但要有一點的強度，還需要能獲得最佳的疲勞抗力，通過在釬料中加入強化相，改變釬料的顯微組織，制備出的復合釬料將能使上述要求得到滿足。早起對錫鉛符合釬料的研究中，通過內(nèi)生增強顆粒、超細氧化物強化顆粒、低熱系數(shù)強化顆粒對縣委組織和機械性能進行研究。通常用于含鉛釬料的合成方法也能適用于無鉛釬料，但是無鉛復合材料的應用研究與含鉛復合材料相比在一定程度上收到了局限，無鉛復合材料基本上是在基于可靠性的考慮基礎上發(fā)展起來的。

隨著人們環(huán)保意識的曾強，全球范圍的立法，無鉛焊接在電子封裝占有越來越重要的低位。隨著無鉛軟釬焊技術應用的普及，無鉛焊料的開發(fā)以及焊點的可靠性問題顯得尤為重要。白歐盟頒布WEEE/ROHS法令以來，世界各國對無鉛焊料進行了研究，無鉛焊接技術也獲得了長足發(fā)展。然而由于無鉛焊料種類繁多，各國研究的重點、測試標準測試數(shù)據(jù)也不統(tǒng)一，缺乏長期可靠性測試數(shù)據(jù)，各種無鉛釬料的專利也比較混亂。因此如今開發(fā)的無鉛焊料還沒有一種綜合性能能與傳統(tǒng)的SnPb焊料相比。