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无铅焊接技术具有什么特点?

无铅焊接点的抗拉强度、韧性、延展性及抗蠕变性能都要与锡铅合金的性能相差不多。

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无铅焊接技术的主要特点如下(用中文回答):

  1. 环保性(核心优势)
    不含铅(Pb),消除铅对环境和人体(尤其是工人健康)的危害,符合欧盟RoHS、中国《电子信息产品污染控制管理办法》等环保法规要求。

  2. 高熔点
    常见无铅焊料(如Sn-Ag-Cu/SAC305)熔点在217°C~227°C,比传统锡铅焊料(183°C)高约30°C,需更高焊接温度,对元件和基板的耐热性要求提升。

  3. 润湿性差
    无铅焊料流动性和铺展性(润湿性)通常逊于锡铅焊料,易导致虚焊、桥连风险,需配合活性更强的助焊剂或优化工艺参数(温度、时间)。

  4. 焊点可靠性差异

    • 机械强度:Sn-Ag-Cu焊点抗疲劳性优于锡铅焊料,但延展性略低,在热循环冲击下可靠性需针对性设计。
    • 锡须风险:纯锡或高锡合金表面易生长导电锡须(Tin Whiskers),可能引发短路,需镀层防护或添加Bi、Sb等元素抑制。
  5. 焊点外观
    无铅焊点表面较灰暗(不如锡铅焊点光亮),且易粗糙,需调整目检或AOI(自动光学检测)标准。

  6. 工艺成本上升

    • 设备成本:需要耐高温的焊接设备(回流焊炉、波峰焊炉)及耐高温PCB基材。
    • 能耗增加:高温工艺导致能耗上升。
    • 材料成本:银(Ag)、铜(Cu)等金属价格高于铅,焊料成本增加20%~50%。
  7. 兼容性挑战
    混用有铅/无铅元件或焊料时(如返修),可能出现熔点不匹配、焊点空洞等问题,需严格管控物料体系。

  8. 需要工艺优化
    需精确控制升温曲线(Profile),平衡焊接良率与热损伤风险,工艺窗口变窄,对设备精度要求更高。

总结
无铅焊接的核心价值在于环保合规性,但其高熔点、润湿性差、成本提升等特性显著改变了生产工艺。行业通过调整合金配方(如SAC305、SAC307)、改进助焊剂、优化设备及工艺参数等手段持续提升其可靠性与适用性。当前已成为消费电子、汽车电子等领域的强制性标准工艺

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