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選擇合適的無鉛焊料 ―――Sn-0.7Cu、Sn-0.5Ag-0.7Cu、Sn-3.0Ag-0.5Cu無鉛焊料對比 1. 基本性能對比 專案 系列 | 共晶成份 | 熔 點 | 應用範圍 | 對 比 | Sn-0.7Cu | Sn-0.7Cu | 227OC | 主要適用於手工烙鐵焊、浸焊和波峰焊 | 由於無鉛焊料各組元素之前的熔點差別很大，因此應該盡可能選用最簡單的二元合金，組元元素越大，就越難形成均勻的顯微組織; 就軟釺焊來說，具備共晶成分的焊料合金其焊接性能是最好的 | Sn-0.5Ag-0.7Cu | --- | 217-227 OC | 主要適用於手工烙鐵焊、浸焊和波峰焊 | 具有Sn-Ag-Cu系列無鉛焊料的各項性能，同時亦有成本優勢。 | Sn-3.0Ag-0.5Cu | --- | 217-221 OC | 主要適用無鉛回流焊, 亦可適用於手工烙鐵焊、浸焊和波峰焊 | 由於受電子元器件耐熱衝擊性能的限制，回流焊的峰值溫度一般不能超過250 oC；Sn-3.0Ag-0.5Cu的熔點略低，因此其更適合應用在無鉛回流焊；但含銀量高，成本較高，沒有價格優勢，有專利風險。 |
2. 物理性能對比 材料性能 | Sn-0.7Cu | Sn-0.5Ag-0.7Cu | Sn-3.0Ag-0.5Cu | 熔化溫度，°C | 227 | 217-227 | 217-221 | 拉伸強度，MPa | 28 | 31 | 32 | 延伸率，% | 23 | 23 | 24 | 硬度，HV | 11.3 | 14.3 | 15.2 | 密度，g/cm3 | 7.33 | 7.34 | 7.39 | 熱容，J/kg C | 0.25 | 0.17 | 0.22 | 熱膨脹係數，10-5/°C | 1.88 | 1.80 | 1.91 | 潤濕時間，sec | 0.97 | 0.75 | 0.68 | 潤濕力，mN/mm | 0.14 | 0.21 | 0.25 | Cu腐蝕度(3秒接觸) | 11.6 | 10.5 | 11.0 | 錫渣量對比 | 1.01 | 1.0 | 0.99 | 相對成本 | 0.55-0.65 | 0.65-0.75 | 1.0 |
3. 顯微組織圖
Sn-0.7Cu Sn-0.5Ag-0.7Cu Sn-3.0Ag-0.5Cu
( Sn-0.5Ag-0.7Cu和Sn-3.0Ag-0.5Cu ) 5. 焊點強度對比 通孔插裝焊點拉脫強度對比，單位：Newtons 元器件 | | Sn-0.5Ag-0.7Cu | Sn-3.0Ag-0.5Cu | Sn-0.7Cu | 大體積電阻 | 平均值 | 72 | 66 | 78 | 標準偏差 | 11 | 11 | 14 | 熱沈管腳 | 平均值 | 205 | 218 | 192 | 標準偏差 | 19 | 22 | 23 |
表面貼裝元件焊點剪切強度對比，單位：Newtons 元器件 | | Sn-0.5Ag-0.7Cu | Sn-3.0Ag-0.5Cu | Sn-0.7Cu | 1208片式電阻 | 平均值 | 140 | 135 | 138 | 標準偏差 | 12 | 25 | 20 |
Sn-0.7Cu、Sn-0.5Ag-0.7Cu合金的焊點強度等同於或略優於Sn-3.0Ag-0.5Cu合金
8. 成本計算 專案 系列 | 原材料成本 | 清爐回收比率 | 損耗費用 | Sn-0.7Cu | 以Sn-0.7Cu比較，基準爲1 | 7折 | 以Sn-0.7Cu爲基準，損耗3成 | Sn-0.5Ag-0.7Cu | Sn-0.7Cu的1.2倍 | 6折 | 以Sn-0.7Cu爲基準，損耗4×1.2=4.8成 | Sn-3.0Ag-0.5Cu | Sn-0.7Cu |
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