無鉛焊錫膏的合金成分是決定焊接性能（如熔點(diǎn)、潤濕性、機(jī)械強(qiáng)度、可靠性等）的核心因素。

目前主流無鉛合金體系以錫（Sn）為基體，通過添加銀（Ag）、銅（Cu）、鉍（Bi）、鋅（Zn）等元素調(diào)整性能，不同成分比例對焊接效果的影響差異顯著。

常見無鉛合金體系及其對焊接效果的具體影響：

主流無鉛合金體系及成分；

無鉛焊錫膏的合金成分需滿足熔點(diǎn)適中（便于工藝實(shí)現(xiàn)）、潤濕性良好（減少虛焊/橋連）、機(jī)械性能優(yōu)異（保證焊點(diǎn)可靠性）、成本可控四大核心要求。

目前商業(yè)化應(yīng)用最廣泛的體系包括：

 1. Sn-Ag-Cu（SAC）系列——應(yīng)用最廣泛的“標(biāo)準(zhǔn)體系”

 以錫為基體，添加Ag和Cu形成三元合金，是電子制造業(yè)的主流選擇（占無鉛焊錫用量的70%以上）。常見成分比例：

SAC305：Sn 96.5%、Ag 3%、Cu 0.5%（最經(jīng)典型號）；

SAC0307：Sn 99.2%、Ag 0.3%、Cu 0.7%（低銀型號）；

SAC105：Sn 98.5%、Ag 1%、Cu 0.5%（中銀型號）。

 各元素作用及對焊接效果的影響：

 Sn（基體）：占比95%以上，決定焊錫的基本流動(dòng)性和導(dǎo)電性，純Sn熔點(diǎn)232℃，但強(qiáng)度低、易氧化，需通過合金化改善。

Ag（強(qiáng)化元素）：

提高合金熔點(diǎn)（SAC305熔點(diǎn)217℃，比純Sn低15℃）；

增強(qiáng)焊點(diǎn)機(jī)械強(qiáng)度（拉伸強(qiáng)度、硬度），提升熱循環(huán)可靠性（減少因溫度變化導(dǎo)致的焊點(diǎn)疲勞開裂）；

但Ag含量過高（如＞3%）會(huì)導(dǎo)致焊點(diǎn)脆性增加（延展性下降），且成本上升（Ag為貴金屬）。

Cu（改善潤濕性與界面穩(wěn)定性）：

降低合金熔點(diǎn)（SAC305比Sn-Ag二元合金熔點(diǎn)低5-10℃）；

提升焊錫對Cu焊盤的潤濕性（減少虛焊、焊點(diǎn)不飽滿）；

抑制焊接界面金屬間化合物（IMC，如Cu?Sn?）的過度生長（IMC過厚會(huì)導(dǎo)致焊點(diǎn)脆性增加、可靠性下降）。

 焊接效果特點(diǎn)：

 潤濕性良好（優(yōu)于Sn-Cu、Sn-Zn），適合細(xì)間距元件（如0.4mm QFP）焊接，減少橋連、虛焊；

機(jī)械強(qiáng)度高（SAC305拉伸強(qiáng)度約45MPa，是Sn-Cu的1.2倍），耐振動(dòng)、熱循環(huán)性能優(yōu)異，適合汽車電子、工業(yè)控制等可靠性要求高的場景；

低銀型號（如SAC0307）成本更低，熔點(diǎn)稍高（220℃），潤濕性略差，適合消費(fèi)電子等對成本敏感的領(lǐng)域。

 2. Sn-Cu系列——低成本入門級體系

 二元合金，典型成分為Sn 99.3%、Cu 0.7%（熔點(diǎn)227℃），因不含Ag，成本僅為SAC305的60-70%。

 各元素作用及對焊接效果的影響：

 Cu的作用與SAC體系類似：降低熔點(diǎn)（比純Sn低5℃），改善對Cu焊盤的潤濕性；

無Ag添加，導(dǎo)致機(jī)械強(qiáng)度較低（拉伸強(qiáng)度約35MPa），熱循環(huán)可靠性較差（長期使用易因疲勞開裂）；

潤濕性弱于SAC（尤其對氧化焊盤），需配合高活性助焊劑使用。

 焊接效果特點(diǎn)：

 適合粗間距元件（如1.0mm以上焊點(diǎn)）、對可靠性要求不高的場景（如玩具、低端消費(fèi)電子）；

因潤濕性一般，易出現(xiàn)焊點(diǎn)不飽滿、虛焊，需嚴(yán)格控制焊盤清潔度（減少氧化）和回流焊溫度（峰值溫度需達(dá)240-250℃，比SAC高5-10℃）；

成本優(yōu)勢顯著，是無鉛替代初期的過渡性選擇，目前逐步被低銀SAC替代。

 3. Sn-Zn系列——低溫特性突出，但工藝挑戰(zhàn)大

 二元合金，典型成分為Sn 91%、Zn 9%（熔點(diǎn)199℃，接近傳統(tǒng)有鉛焊錫的183℃），因熔點(diǎn)低，適合對溫度敏感的元件（如LED、柔性PCB）焊接。

 各元素作用及對焊接效果的影響：

 Zn可顯著降低Sn的熔點(diǎn)（比SAC低約20℃），減少高溫對元件的熱損傷；

但Zn化學(xué)活性強(qiáng)（易氧化），導(dǎo)致焊錫膏儲(chǔ)存穩(wěn)定性差（需嚴(yán)格冷藏，保質(zhì)期短），焊接時(shí)易產(chǎn)生氧化渣（影響潤濕性）；

焊點(diǎn)易吸潮腐蝕（Zn遇水生成Zn(OH)?），可靠性差（尤其在高濕度環(huán)境）。

 焊接效果特點(diǎn)：

 低溫優(yōu)勢明顯，適合熱敏元件焊接，但需配合專用防氧化助焊劑（如含氟或特殊有機(jī)酸）；

潤濕性差（氧化導(dǎo)致），易出現(xiàn)錫珠、虛焊、焊點(diǎn)灰暗，對焊盤清潔度要求極高（需徹底去除氧化層）；

應(yīng)用受限，僅用于特定低溫場景（如LED燈絲焊接），需嚴(yán)格控制生產(chǎn)環(huán)境濕度（＜50%RH）。

 4. 含Bi/In的改性合金——低熔點(diǎn)與性能平衡

 善焊接工藝性（如降低熔點(diǎn)），部分合金會(huì)添加鉍（Bi）或銦（In），典型體系如：

Sn-Ag-Cu-Bi（如Sn95.5%、Ag3%、Cu0.5%、Bi1%）：熔點(diǎn)降至210-215℃；

Sn-Bi（如Sn58%、Bi42%）：熔點(diǎn)138℃（超低溫，但脆性大）；

Sn-In（如Sn52%、In48%）：熔點(diǎn)117℃（極低，但成本極高）。

 各元素作用及對焊接效果的影響：

 Bi：顯著降低熔點(diǎn)（每添加1% Bi，熔點(diǎn)約降1-2℃），改善潤濕性，但過量（＞3%）會(huì)導(dǎo)致焊點(diǎn)脆性劇增（延展性＜10%），熱循環(huán)下易開裂；

In：降低熔點(diǎn)效果更顯著（In48%時(shí)熔點(diǎn)僅117℃），但I(xiàn)n價(jià)格昂貴（約為Ag的3倍），且焊點(diǎn)強(qiáng)度低（易變形）；

此類合金需平衡“低熔點(diǎn)”與“可靠性”，通常用于特殊場景（如傳感器、柔性電子的低溫焊接）。

焊接效果特點(diǎn)：

低溫優(yōu)勢適合熱敏元件，但Bi系合金焊點(diǎn)脆性高，需避免用于振動(dòng)或熱沖擊環(huán)境；

潤濕性優(yōu)于Sn-Zn，但仍需高活性助焊劑，且成本高于SAC系列。

合金成分的選擇原則；

 1. 通用場景（如電腦、手機(jī)）：優(yōu)先選SAC305（平衡潤濕性、可靠性、成本）；

2. 成本敏感場景（如玩具、低端家電）：選低銀SAC（SAC0307）或Sn-Cu；

3. 低溫需求場景（如LED、柔性PCB）：選Sn-Zn（需控氧化）或低Bi含量SAC；

4. 高可靠性場景（如汽車電子、航空航天）：選高Ag SAC（如SAC305），避免Sn-Zn或高Bi合金；

5. 細(xì)間距元件（＜0.4mm）：優(yōu)先SAC系列（潤濕性好，減少橋連），避免Sn-Zn。

無鉛焊錫膏的合金成分需通過“熔點(diǎn)-性能-成本-工藝”的多維平衡，匹配具體產(chǎn)品的可靠性要求和生產(chǎn)條件。