
世界上,对无铅焊锡替代品的兴趣正在戏剧性地增加,主要因为在亚洲和欧洲都开始迅速地消除含铅焊锡在电子装配中的出现。日本的电子制造商已经自愿地要求到2001年在国内制造或销售的产品是无铅的。欧洲也在要求无铅电子,正如1998报废电气与电子设备指示(WEEE)所要求的那样。可是,由于欧洲社会的反对,有许多理由支持把铅从电子焊锡材料中消除的努力。除了来自该元素毒性的环境压力之外,其它动机包括有害废物处理的关注、工作场所安全性考虑、设备可靠性问题、市场竞争性、以及环境共同形象的维护。
现在北美电子制造商所经受的压力本来是经济上的,而不是法令上的。为了消除其产品再不能出口到亚洲和欧洲电子市场的危险,制造商们正在寻找可行的含铅焊锡的替代者,所以就出现了无铅焊锡材料。
无铅焊锡技术不是新的。多年来,许多制造商已经在一些适当位置应用中使用了无铅合金,提供较高的熔点或满足特殊的材料要求。可是,今天无铅焊锡研究的目的是要决定哪些合金应该用来取代现在每年使用的估计50,000吨的锡-铅焊锡。取消资源丰富价格便宜的(大约每磅0.40美元)铅,代之以另外的元素,原材料的成本可能增加许多。
和温度、机械、蠕变、疲劳特性一样,熔化温度点是最重要的焊锡特性之一。表四提供了现时能买到的无铅焊锡一览表。
无铅焊锡化学成份熔点范围说明
48Sn/52In118° C 共熔低熔点、昂贵、强度低
42Sn/58Bi138° C 共熔已制定、Bi的可利用关注
91Sn/9Zn199° C 共熔渣多、潜在腐蚀性
93.5Sn/3Sb/2Bi/1.5Cu218° C 共熔高强度、很好的温度疲劳特性
95.5Sn/3.5Ag/1Zn218~221° C高强度、好的温度疲劳特性
99.3Sn/0.7Cu227° C高强度、高熔点
95Sn/5Sb232~240° C好的剪切强度和温度疲劳特性
65Sn/25Ag/10Sb233° C摩托罗拉专利、高强度
97Sn/2Cu/0.8Sb/0.2Ag226~228° C高熔点
96.5Sn/3.5Ag221° C 共熔高强度、高熔点
应该注意到,无铅焊锡的化学成份还正在优化,以达到所希望的特性。表四中的焊锡化学成份可能在商业上购买的焊锡中有稍微的不同。