传统的Sn—Pb焊料

在讨论无铅焊料之前，我们必须先来了解一下传统的Sn—Pb焊料。图1—1为Sn—Pb二元合金相图。纯Sn的熔点是232℃，纯铅的熔点是327℃，如表1—1所示，不同比例的Sn与Pb混合在一起，将形成具有不同熔化温度的焊料合金，其力学性能也有很大不同（见表1—2）。在Sn含量达到60~63wt%这一范围内，Sn—Pb之间可以形成共晶合金，其熔点仅为183℃.也就是说，Sn中加入Pb的第一个好处就是可以形成共晶合金，进而有效的降低熔点和所需的焊接温度，因此多年以来在电子组装行业应用最为广泛的就是Sn63—Pb40焊料合金。

Sn—Pb焊料合金中Pb的作用还表现在以下几个方面：

1.       有效降低合金表面张力，进而促进润湿和铺展：

2.       有效抑制锡的相变。纯Sn在冷却到13℃.的温度下会发生有白色的β相转变为灰色的α

相的相变。 而β—Sn具备体心四方晶体结构，而α—Sn具备金刚石立方体结构，这一相变将导致26%的体积增加，进而破坏结构完整性，导致俗称“（锡瘟）”的使用可靠性问题，但是，当纯Sn中含有一点点Pb（事实上，其它杂质元素，也可以起到相同作用）就可以有效的抑制上述相变的发生。

3. 由图1—1可见，当Sn—Pb合金中Pb含量在85~95wt%范围内时，Sn—Pb合金的熔点为300℃左右，这一成分的焊料也是目前在电子工业中广泛使用的高温焊料，特别是需要承受二次焊接场合。其最大的特点是该焊料的固相线之间温差小，因此其凝固与融化的温度区间较窄，从而有着良好的工艺性能。