类别

无铅工艺特点

有铅工艺特点

焊料合金

焊料合金成分

有多种焊料合金可供选择，目前逐步同意为Sn96.5Ag3Cu0.5(SAC305)；最好回流焊接和波峰焊接都选择同一款焊料合金。但是考虑到成本，许多厂家波峰焊接会选择Sn99.3Cu0.7焊料。对生产现场焊料合金的使用造成混乱

无论是何种焊接方式，焊料合金一直采用Sn63Pb37,不会对生产现场焊料合金的使用造成混乱

焊料合金使用混乱

焊料合金使用混乱，目前有人提倡使用Cu的质量分数在1%~2%的合金，但是市场上还没有此类产品

焊料合金单一

焊料成本

波峰焊接用的锡条和手工焊接用的锡线，成本提高2.7倍。回流焊接用的锡膏成本提高约1.5倍

焊料成本低

焊料合金熔点温度

温度高217℃

温度低183℃

焊料可焊性

差

好

焊点特点

焊点脆，不适合手持和振动产品

焊点韧性好

焊料/焊端兼容性

焊端中不能含铅

焊端中可以含铅

能耗

焊接能耗

无论是波峰焊/回流焊/手工焊接，能耗比有铅焊接多10%~15%

能耗较低

设备需求

波峰焊

需要添加新的波峰焊机

不需要(提升产能例外)

回流焊

设备温区数量要多，以增加调整回流温度曲线灵活性。炉体长

也可以采用多温区的设备，增强温度曲线调整的灵活性

手工焊接

更换烙铁头

不需要更换

印刷/贴片机

不需要更换，但是印刷/贴片精度要求更高

不需要更换

焊接工艺

水清洗工艺

不建议使用

可以使用

回流焊接

工艺窗口小，温度曲线调整较难。焊点空洞难以消除。焊点上锡不好

工艺窗口大，温度曲线调整较易。焊点空洞较好消除，焊点上锡较好

波峰焊接

焊点上锡不好，需要加快冷却，锡槽合金杂质含量检测频繁度加大，有可能生产现场需要检测仪器

焊点上锡较好，锡槽合金杂质含量检测频繁度不大，不需要生产现场检测仪器

手工焊接

烙铁头损耗加快

烙铁头损耗较小

PCB要求

板材

可以沿用有铅时用的板材，最好采用高Tg板材。采用高Tg板材，板材成本上升10%~15%

板材不需要改变

焊盘处

理方式

有机可焊性保护(OSP)，化学镍金

热风整平，也可采用有机可焊性保护(OSP),化学镍金

OSP特点

焊盘平整，对印刷工序要求高，PCB保存时间短，对计划要求高。对ICT测试有影响

化学镍金

焊盘平整，对印刷工序要求不高，PCB保存时间长，对计划要求不高。对ICT测试没有影响，存在“黑盘”的可能性

元器件

耐热性

耐热性要求高

耐热性要求不是很高

焊端可焊性

要求高

要求一般

焊点检查

外观

焊点粗糙，检验较难

焊点光亮，检验较易

“爆米花”现象

由于温度的升高，在无铅焊接中许多IC的防潮敏感性都会提高一到两个等级。也就是说，拥护的防潮控制或处理必须加强。这对于那些很小批量生产的用户将有较严重的影响。因为许多很小批量生产的用护都有较长时间的来料库存时间。如果库存的防潮设施不理想，就必须通过组装前烘烤除湿的做法来防止“爆米花”的问题。烘烤虽然能够解决“爆米花”问题，但烘烤过程中会加剧器件焊端的氧化，带来了焊接的难度。一个可行的做法是使用惰性环境烘烤，但这在设备、耗材(惰性气)和管理上都大大增加了成本

IC的防潮敏感性只要加以注意和管理即可，容易得到控制

“立碑”

现象

在无铅技术中更加严重。这是因为无铅合金的表面张力较强的原因。解决的原理和含铅技术一样，其中通过DFM控制器件焊端和焊盘尺寸以及两端热容量最为有效。其次可通过工艺调整减少器件两端的温差。该注意的是，虽然原理不变，但无铅的工艺窗口会小一些，所以用户必须首先确保本身使用的炉子有足够的能力，即有良好的加热效率以及稳定的气流

在有铅技术中存在，但有铅工艺窗口会宽一些，容易解决

“气孔”

现象

在锡铅技术中已经是个不容易完全解决的问题。而进入无铅技术后，这问题还会随无铅合金表面张力的提高而显得更严重。要消除“气孔”问题，有三个因素必须注意；锡膏特性(锡膏选择)、DFM(器件焊接端结构、焊盘和模板开口设计)以及回流工艺(温度曲线的设置)。其控制原理和含铅技术中没有不同，知识工艺窗口小了些

在锡铅技术中“气孔”问题是个不容易完全解决的问题

业界可靠性数据

可靠性数据不足，还有许多未知的特点或缺点没有发现

可靠性数据很多，已使用很多年