這里，總結(jié)一下錫/鉛焊接材料的基本知識(shí)，以及焊接點(diǎn)的性能因素，隨后簡(jiǎn)要討論一下無鉛焊錫絲。  

     焊錫絲通常定義為液化溫度在400°C(750°F)以下的可熔合金。裸片級(jí)的(特別是倒裝芯片)錫球的基本合金含有高溫、高鉛含量，比如Sn5/Pb95或Sn10/Pb90。共晶或臨共晶合金，如Sn60/Pb40，Sn62/Pb36/Ag2和Sn63/Pb37，也成功使用。例如，載體CSP/BGA板層底面的錫球可以是高溫、高鉛或共晶、臨共晶的錫/鉛或錫/鉛/銀材料。由于傳統(tǒng)板材料，如FR-4，的賴溫水平，用于附著元件和IC包裝的板級(jí)焊錫絲局限于共晶，臨共晶的錫/鉛或錫/鉛/銀焊錫絲。在某些情況，使用了錫/銀共晶和含有鉍(Bi)或銦 劑類型以及線徑選擇。產(chǎn)品具有下列優(yōu)點(diǎn)：  可焊性好，潤(rùn)濕時(shí)間短；  釬焊時(shí)松香飛濺； 線內(nèi)松香分布均勻，連續(xù)性好；  

無惡臭味，煙霧少，不含毒害健康之揮發(fā)氣體；  卷線整齊、美觀，表面光亮。 無鉛錫線：  
配合無鉛化電子組裝需求，本公司的具有Sn-Cu，Sn-Ag，Sn-Bi，Sn-Sb，Sn-Ag-Cu等合金成份的無鉛錫線。產(chǎn)品中鉛含量嚴(yán)格控制在1000ppm以下。另輔有精心改進(jìn)的助焊劑以適應(yīng)更高焊接溫度下的活性需求，從而幫助您順利過渡到無鉛化制程。 免洗錫線：  
配合全球限制使用 CFC 溶劑的《蒙特利爾國(guó)際公約》以及滿足高精度、高可靠性電子產(chǎn)品的免清洗組裝工藝，本公司配有多種合金比例和線徑的免洗錫線供客選擇。具有焊點(diǎn)可靠、清潔、美觀，焊后絕緣電阻高、離子污染低及焊后殘留物極少等特點(diǎn)。 松香芯錫線：  采用高品質(zhì)松香配制而成。松香芯分為：R 型（非活化），RMA型（中度活性）和 RA 型（高度活性）共三種。具有焊接時(shí)潤(rùn)濕性佳，焊點(diǎn)可靠，各種技術(shù)性能指針優(yōu)良，用途廣泛等特點(diǎn)。本公司配有多種合金比例和線徑供客選擇。 水溶性錫線：  
符合當(dāng)今取消ODS物質(zhì)的電子產(chǎn)品水清洗工藝流程。具有焊接速度快、焊點(diǎn)光亮美觀、焊后殘留物極易用溫水清洗等特點(diǎn)。本公司配有多種合金比例和線徑供客選擇。 燈頭專用錫線：  
針對(duì)照明行業(yè)的燈頭焊接而開發(fā)，具有潤(rùn)濕性特佳、焊點(diǎn)可靠飽滿、殘?jiān)鼰o腐蝕等特點(diǎn)，本公司配有多種合金比例和線徑供客選 擇。  (In)的低溫焊錫絲成分。  
焊錫絲可以有各種物理形式使用，包括錫條、錫錠、錫線、錫粉、預(yù)制錠、錫球與柱、錫膏和熔化狀態(tài)。 焊錫絲材料的固有特性可從三個(gè)方面考慮：物理、冶金和機(jī)械。 
   物理特性對(duì)今天的包裝和裝配特別重要的有五個(gè)物理特性： 冶金相化溫度(Metallurgical phase-transition temperature)有實(shí)際的暗示，液相線溫度可看作相當(dāng)于熔化溫度，固相線溫度相當(dāng)于軟化溫度。 
   對(duì)給定的化學(xué)成分，液相線與固相線之間的范圍叫做塑性或粘滯階段。選作連接材料的焊錫絲合金必須適應(yīng)于最惡劣條件下的最終使用溫度。因此，希望合金具有比所希望的最高使用溫度至少高兩倍的液相線。當(dāng)使用溫度接近于液相線時(shí)，焊錫絲通常會(huì)變得機(jī)械上與冶金上"脆弱"。 焊錫絲連接的導(dǎo)電性(electrical conductivity)描述了它們的電氣信號(hào)的傳送性能。從定義看，導(dǎo)電性是在電場(chǎng)的作用下充電離子(電子)從一個(gè)位置向另一個(gè)位置的運(yùn)動(dòng)。    電子導(dǎo)電性是指金屬的，離子導(dǎo)電性是指氧化物和非金屬的。焊錫絲的導(dǎo)電性主要是電子流產(chǎn)生的。電阻 - 與導(dǎo)電性相反 - 隨著溫度的上升而增加。這是由于電子的移動(dòng)性減弱，它直接與溫度上升時(shí)電子運(yùn)動(dòng)的平均自由路線(mean-free-path)成比例。焊錫絲的電阻也可能受塑性變形的程度的影響(增加)。 
   金屬的導(dǎo)熱性(thermal conductivity)通常與導(dǎo)電性直接相關(guān)，因?yàn)殡娮又饕菍?dǎo)電和導(dǎo)熱。(可是，對(duì)絕緣體，聲子的活動(dòng)占主要。) 焊錫絲的導(dǎo)熱性隨溫度的增加而減弱。 
   自從表面貼裝技術(shù)的開始，溫度膨脹系數(shù)(CTE, coefficient of thermal expansion)問題是經(jīng)常討論到的，它發(fā)生在SMT連接材料特性的溫度膨脹系數(shù)(CTE)通常相差較大的時(shí)候。一個(gè)典型的裝配由FR-4板、焊錫絲和無引腳或有引腳的元件組成。它們各自的溫度膨脹系數(shù)(CTE)為，16.0 × 10-6/°C(FR-4); 23.0 × 10-6/°C(Sn63/Pb37); 16.5 × 10-6/°C(銅引腳); 和6.4 × 10-6/°C(氧化鋁Al2O3無引腳元件)。在溫度的波動(dòng)和電源的開關(guān)下，這些CTE的差別增加焊接點(diǎn)內(nèi)的應(yīng)力和應(yīng)變，縮短使用壽命，導(dǎo)致早期失效。兩個(gè)主要的材料特性決定CTE的大小，晶體結(jié)構(gòu)和熔點(diǎn)。當(dāng)材料具有類似的晶格結(jié)構(gòu)，它們的CTE與熔點(diǎn)是相反的聯(lián)系。 
   熔化的焊錫絲的表面張力(surface tension)是一個(gè)關(guān)鍵參數(shù)，與可熔濕性和其后的可焊接性相關(guān)。由于在表面的斷裂的結(jié)合，作用在表面分子之間的吸引力相對(duì)強(qiáng)度比焊錫絲內(nèi)部的分子力要弱。因此材料的自由表面比其內(nèi)部具有更高的能量。對(duì)熔濕焊盤的已熔化的焊錫絲來說，焊盤的表面必須具有比熔化的焊錫絲表面更高的能量。換句話說，已熔化金屬的表面能量越低(或金屬焊盤的表面能量越高)，熔濕就更容易。 
   冶金特性在焊錫絲連接使用期間暴露的環(huán)境條件下，通常發(fā)生的冶金現(xiàn)象包括七個(gè)不同的改變。   1.  塑性變形(plastic deformation)。當(dāng)焊錫絲受到外力，如機(jī)械或溫度應(yīng)力時(shí)，它會(huì)發(fā)生不可逆變的塑性變形。通常是從焊錫絲晶體結(jié)合的一些平行平面開始，它可能在全部或局部(焊錫絲點(diǎn)內(nèi))進(jìn)行，看應(yīng)力水平、應(yīng)變率、溫度和材料特性而定。 
  2.  連續(xù)的或周期性的塑性變形最終導(dǎo)致焊點(diǎn)斷裂。 
  3.  應(yīng)變硬化(strain-hardening)，是塑性變形的結(jié)果，通常在應(yīng)力與應(yīng)變的關(guān)系中觀察得到。 回復(fù)過程(recovery process)是應(yīng)變硬化的相反的現(xiàn)象，是軟化的現(xiàn)象，即，焊錫絲傾向于釋放儲(chǔ)存的應(yīng)變能量。該過程是熱動(dòng)力學(xué)過程，能量釋放過程開始時(shí)快速，其后過程則較慢。對(duì)焊接點(diǎn)失效敏感的物理特性傾向于恢復(fù)到其初始的值。僅管如此，這不會(huì)影響微結(jié)構(gòu)內(nèi)的可見的變化。 
  4.  再結(jié)晶(recrystallization)是經(jīng)常在使用期間觀察到的焊接點(diǎn)內(nèi)的另一個(gè)現(xiàn)象。它通常發(fā)生在相當(dāng)較高的溫度下，涉及比回復(fù)過程更大的從應(yīng)變材料內(nèi)釋放的能量。在再結(jié)晶期間，也形成一套新的基本無應(yīng)變的晶體結(jié)構(gòu)，明顯包括晶核形成和生長(zhǎng)過程。再結(jié)晶所要求的溫度通常在材料絕對(duì)熔點(diǎn)的三分之一到二分之一。 
  5.  溶液硬化(solution-hardening)，或固體溶液合金化過程，造成應(yīng)力增加。一個(gè)例子就是當(dāng)通過添加銻(Sb)來強(qiáng)化Sn/Pb成分。 

  6.  沉淀硬化(precipitaion-hardening)包括來自有充分?jǐn)嚢璧奈⒊恋斫Y(jié)構(gòu)的強(qiáng)化效果。   7.  焊錫絲的超塑性(superplasticity)出現(xiàn)在低應(yīng)力、高溫和低應(yīng)變率相結(jié)合的條件下。

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