最後更新:2026年10月8日後段製程・先進封裝封裝中國大陸:无铅焊料

無鉛焊料是什麼

Lead-free Solder

無鉛焊料是指不含鉛的焊料,以歐盟RoHS指令(2006年施行)為契機,從錫鉛焊料轉換而來。標準組成為Sn-3.0Ag-0.5Cu(SAC305,熔點約217℃),另有低溫用的Sn-Bi系與高溫用的Sn-Sb系。由於熔點比錫鉛焊料高約35℃,回焊溫度上升與錫鬚對策成為課題。

目錄4 項
  1. 定義與原理
  2. 常見問題
  3. 相關用語
  4. 比較文章

定義與原理

無鉛焊料是指不含鉛(Pb)的焊料。電子設備的接合長期使用熔點183℃的錫鉛共晶焊料(Sn-37Pb),但由於鉛對人體與環境的危害,歐盟RoHS指令(2006年7月施行)等法規限制了電子設備中鉛的使用,2000年代逐步轉換為無鉛焊料。

目前的標準是結合錫(Sn)・銀(Ag)・銅(Cu)的Sn-Ag-Cu系(SAC系),特別是Sn-3.0Ag-0.5Cu(SAC305,熔點約217~220℃),由於日本電子資訊技術產業協會(JEITA)的推薦,成為全球的標準組成。此外還有減少銀以降低成本的低銀SAC、用於波焊的Sn-Cu系(熔點約227℃)、熔點139℃的低溫焊料Sn-Bi系,以及熔點較高的Sn-Sb系等,依用途區分使用。

無鉛焊料的熔點比錫鉛焊料高約35℃,因此回焊峰值溫度上升至240~260℃左右,零件與基板也被要求具備更高的耐熱性。此外還有不易潤濕擴展、錫長出針狀晶體造成短路的錫鬚(whisker)、硬而脆因此不耐落下衝擊等課題,須透過助焊劑、合金組成與電鍍的改良來因應。另一方面,熔點較高的高鉛焊料(鉛85%以上)因難以替代而被列為RoHS的豁免項目,一直用於功率半導體的黏晶等用途。作為其替代方案,銀燒結接合(燒結銀)等技術的開發正在推進中。

無鉛焊料的常見問題

SAC305是什麼?
這是在錫(Sn)中加入3.0%銀(Ag)與0.5%銅(Cu)的無鉛焊料組成,以成分的字首與數字命名。熔點約217~220℃,接合可靠度與作業性的平衡良好,是全球使用最廣泛的無鉛焊料。
無鉛焊料有哪些課題?
由於熔點比錫鉛焊料高,組裝時溫度上升,對零件與基板的熱負擔增加。不易潤濕擴展、錫鬚造成的短路,以及硬而脆而不耐落下衝擊也是課題,須透過合金組成、助焊劑與電鍍的改良來因應。

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