所謂的“無(wú)鉛制成”其實(shí)就是“無(wú)鉛”生產(chǎn)技術(shù)，那么何謂“無(wú)鉛”生產(chǎn)技術(shù)?

現(xiàn)在的板卡設(shè)備上的芯片，都是通過(guò)芯片的封裝下面的小焊點(diǎn)和PCB板連接的。這些小焊點(diǎn)傳統(tǒng)上是用鉛的，而“無(wú)鉛”技術(shù)則是使用一種錫，銀，銅的合成物來(lái)取代鉛。不過(guò)，從有鉛產(chǎn)品轉(zhuǎn)到無(wú)鉛產(chǎn)品是個(gè)復(fù)雜的過(guò)程，影響到所有的電子器件供應(yīng)商，并帶來(lái)許多供應(yīng)鏈、無(wú)鉛制程和可靠性方面的挑戰(zhàn)，它要求用基于無(wú)鉛的材料替代過(guò)去使用的富含鉛的焊料和裝配過(guò)程中用到的有鉛材料。

需要說(shuō)明的是，無(wú)鉛技術(shù)帶來(lái)的并不全是革命性的轉(zhuǎn)變，這點(diǎn)是用戶所應(yīng)該搞清楚的。在一定程度上，它還是屬于一個(gè)“發(fā)展”技術(shù)。也就是說(shuō)無(wú)鉛技術(shù)是從現(xiàn)有的含鉛SMT技術(shù)上發(fā)展而來(lái)的。自有SMT技術(shù)時(shí)代開始，快速擴(kuò)張的用戶市場(chǎng)，使工業(yè)界已經(jīng)認(rèn)識(shí)到“革命”式改變的害處，所以在研究開發(fā)新技術(shù)時(shí)總千方百計(jì)的使其保留相當(dāng)程度的舊方法。

具備較多的“發(fā)展性”當(dāng)然是件好事，表示我們可以更好的利用以往的經(jīng)驗(yàn)，然而對(duì)于無(wú)鉛技術(shù)來(lái)說(shuō)，這卻也非簡(jiǎn)單。在SMT的發(fā)展過(guò)程中，我們已經(jīng)有經(jīng)歷過(guò)幾次影響較大的“發(fā)展”經(jīng)驗(yàn)，例如柵陣排列焊端技術(shù)(BGA)、Flip-Chip等等。有些用戶可能對(duì)于這些技術(shù)帶來(lái)的挑戰(zhàn)還記憶猶新。但無(wú)鉛技術(shù)的到來(lái)，和以前的幾個(gè)技術(shù)相比之下，其難度和挑戰(zhàn)絕對(duì)是有過(guò)之而無(wú)不及。

在無(wú)鉛工藝中，焊接材料的選擇是最具挑戰(zhàn)性的。因?yàn)閷?duì)于無(wú)鉛焊接工藝來(lái)說(shuō)，無(wú)鉛焊料、焊膏、助焊劑等材料的選擇是最關(guān)鍵的，也是最困難的。目前業(yè)者對(duì)于材料采用標(biāo)準(zhǔn)主要考慮幾大部份，包括：金屬特性、熔點(diǎn)高低、焊錫性、專利、成本高低、孔隙、毒性。金屬特性主要考慮熱疲勞壽命、結(jié)合強(qiáng)度與含鉛組件的兼容性及其它金屬特性，焊錫性則包含與零組件焊接時(shí)的沾錫性(或潤(rùn)濕性)及其在PCB焊墊上的焊錫延伸性。

雖然目前還沒有一種合金焊料能夠和含鉛焊料一樣“好”，但可以替代(可以滿足應(yīng)用)的有許多。目前，替代錫—鉛成為無(wú)鉛焊錫的合金材料主要有三種—錫/銀/銅、錫/銅和錫/銀/銅/鉍。美國(guó)和歐洲的廠商看好錫/銀/銅，而日本的廠商則傾向于使用錫/銀/銅/鉍合金。目前在國(guó)際上還沒有統(tǒng)一的無(wú)鉛工藝標(biāo)準(zhǔn)。

一些機(jī)構(gòu)組織正在積極制定無(wú)鉛技術(shù)應(yīng)用的標(biāo)準(zhǔn)，如日本焊接協(xié)會(huì)(JIS)正在加緊探討無(wú)鉛焊錫的標(biāo)準(zhǔn)和評(píng)測(cè)方法，希望能盡快制定JIS標(biāo)準(zhǔn)。這個(gè)要求推動(dòng)了產(chǎn)業(yè)對(duì)于新的焊料系統(tǒng)的選擇。新的焊料系統(tǒng)不僅要求提供與錫/鉛共晶焊錫(SnPb63)相似的物理、機(jī)械、溫度和電氣性能，而且要可靠。

焊料中除了合金是個(gè)考慮和選擇重點(diǎn)外，焊劑Flux也不應(yīng)該被忽視。不同的合金有不同的密度重量，有不同熔化表面張力，不同的熔點(diǎn)溫度，和不同的氧化特性。這也就告訴我們焊劑Flux的配方會(huì)出現(xiàn)不同于含鉛的情況(注：焊劑Flux是個(gè)統(tǒng)稱，錫膏中Flux包含許多不同功能的成分，如載體、溶劑、稀釋劑、穩(wěn)定劑、助焊劑等等。這多種成分的組合，多種可選材料，就造成多種不同的Flux配方。)。由于焊劑配方一直是個(gè)錫膏供應(yīng)商競(jìng)爭(zhēng)的商業(yè)機(jī)密，用戶不容易知道其實(shí)際的特性。但可以預(yù)見的，是這方面的改變會(huì)對(duì)焊接工藝起較大的影響。

廠商 無(wú)鉛電鍍 應(yīng)用項(xiàng)目

NEC Sn-Bi QFP、TQFP、LQFP、SOJ、SOP、TSOP

Ni-Au LGA

Fujitsu Sn-Bi QFP、SOP

HITACHI Sn-Bi QFP、SOP

Panosonic Ni-Pd-Au、Sn-Bi QFP、TQFP、LQFP、HQFP、QFJ、SOJ

日月光 Su-Cu、Sn-Bi QFP、TQFP、LQFP、HQFP、QFJ

目前可采用的無(wú)鉛焊錫合金組成有以下幾種：SnAg、SnCu、SnZn、SnAgCu

(關(guān)鍵字：無(wú)鉛 技術(shù))