對(duì)于PCB生產(chǎn)商來(lái)講，無(wú)鉛焊料雖仍未在電路板行業(yè)大量使用，但各種專利配方商品之多，早已令人眼花瞭亂一頭霧水。且各種品牌莫不自我美言盡撿好的說(shuō)，更是讓人有如丈二金剛不知如何是好?短時(shí)間內(nèi)想要從簡(jiǎn)單的幾項(xiàng)實(shí)驗(yàn)結(jié)果，去正確評(píng)估出各種大量產(chǎn)的長(zhǎng)期可
靠度，令人不知如何是好!以下即為無(wú)鉛焊料的一些公認(rèn)的評(píng)選淮則：
    ◆無(wú)鉛焊料的無(wú)毒性(Nontoxic)
    ◆無(wú)鉛焊料的供應(yīng)無(wú)缺且價(jià)格合理(Available  and  Affordable)
    ◆無(wú)鉛焊料的塑性范圍要很窄 Narrow Plastic Range(指抗拉強(qiáng)度試驗(yàn))
    ◆無(wú)鉛焊料的沾錫性能 (Acceptable Wetting)
    ◆無(wú)鉛焊料的為可量產(chǎn)的物料(Material Manufacturable)
    ◆無(wú)鉛焊料的制造過(guò)程溫度不致太高而能被廣泛認(rèn)同(Acceptable Processing Temperature)
    ◆無(wú)鉛焊料的焊點(diǎn)可靠度良好(Form Reliable Joints)
大致符合此等條件而可取代現(xiàn)行Sn63／Pb37之合金焊料者’過(guò)去幾年中較受PCB生產(chǎn)商重視的配方約有下列數(shù)類(lèi)
  一、無(wú)鉛焊料的錫銀共融合金Sn96.5/Ag3.5
此兩相合金之熔點(diǎn)為221℃’早巳在陶瓷混合板業(yè)(Hybrid)使用多年，并最被美國(guó)NCMS，F(xiàn)ord，Motolora以及日本TI與德國(guó)研究者所看好，認(rèn)為是取代Snb最合適的焊料。但亦有美國(guó)業(yè)者認(rèn)為其熔焊過(guò)程(Ref1ow) 中時(shí)的沾錫性(Wetting)很差，難達(dá)品質(zhì)之盡善盡美。此乃
因其液態(tài)時(shí)表面張力過(guò)高，造成接觸角(Contact  Ang1e)過(guò)大，以致散錫性(Spreadin g)不足所致。但此料之導(dǎo)電性卻比Sn63／Pb37者增30％，比重也下12％o不過(guò)熱脹系數(shù)(CTE)卻又負(fù)面的高出2 0％。
二、無(wú)鉛焊料的錫銅共融合金Sn99.3/Cu0.7
    此兩相合金之熔點(diǎn)227℃’美國(guó)N O r t e 1認(rèn)為在電話產(chǎn)品中其(氮?dú)猸h(huán)境之波焊)焊接品質(zhì)幾與Sn63／Pb37者不相上下。但若在一般空氣中進(jìn)行錫膏熔焊時(shí)，不但沾錫性會(huì)變差，而且焊點(diǎn)還出現(xiàn)粗糙與織紋狀之不良外觀，更甚者其機(jī)械強(qiáng)度亦頗佳，幾乎名列各種無(wú)
鉛焊料之榜末。然而由於價(jià)格便宜且錫流中尚不易發(fā)生氧化’而且浮渣也不多’令美國(guó)N E M I認(rèn)為用于波錫時(shí)合適。PCB生產(chǎn)商欲噴錫時(shí)，此合金應(yīng)為較合適的用料。    甲
三、無(wú)鉛焊料的錫銀銅共熔合金Sn／Ag／Cu
    此最具主流三相合金之共熔溫度在217℃附近（Sn3.5 A g 0.9Cu)，不同重量比之近似配方者竟有七八種之多,漿態(tài)范圍均極狹窄，是目前PCB生產(chǎn)商公認(rèn)最佳的兼用無(wú)鉛焊料及最可能的通用標(biāo)準(zhǔn)焊料。其中少量銅份所扮演的角色為：
(1)可減少銲點(diǎn)中外來(lái)銅份的繼續(xù)增加。
(2)可降低銲料的熔點(diǎn)。
(3)可改善沾錫性，加強(qiáng)焊點(diǎn)的耐久性以及上期耐熱疲勞性。
 

圖1、此為錫銀銅之錫膏利用水溶型強(qiáng)活性助焊所進(jìn)行熔焊時(shí)其升溫曲線之一例。
    文獻(xiàn)中無(wú)鉛銲料的各種合金多達(dá)百餘種，無(wú)論在焊錫性與銲點(diǎn)強(qiáng)度以及價(jià)格上的比較而言’任何一種比起現(xiàn)行Sn63來(lái)，都不免遜色極多。從多方面條件的評(píng)估考量看來(lái)’錫銀銅三相共熔合金者’仍將是各種爛蘋(píng)果中稍好的一種’目前已成為歐美曰三方面最關(guān)注的寵
兒’下圖2即為五種無(wú)鉛銲料分別在五種無(wú)鉛可銲處理表面上就【散錫性】的比較
 
 

圖2．此為五種無(wú)鉛銲料與現(xiàn)行SnPb，針對(duì)五種無(wú)鉛表面處理’分別進(jìn)行“散錫性”試驗(yàn)(Spreadin g：指散錫面積對(duì)印膏面積的比值而言)所得的結(jié)果。但從各方面仔細(xì)分析時(shí)，未來(lái)的表面處理將只有工蟬Sn與OSP最有希望成為板面的可焊處理。
四、錫銀銅再加其他金屬的四相共熔合金Sn／Ag／Cu／X
此處X表示In、Bi或Sb，以后二者用途居多

五、錫銀鉍另加其他金屬之四合金Sn／Ag／Bi／X
當(dāng)此合金銲料中加入鉍后會(huì)使得熔點(diǎn)下降，并還有沾錫性改善的優(yōu)點(diǎn)，而且焊錫性也幾乎是所有無(wú)鉛銲料中之最佳者。不過(guò)容易發(fā)生“鉍裂”的麻煩。且NCMS還說(shuō)含鉍者容易在波焊中發(fā)生“通孔環(huán)面填錫浮裂，但仍為日本業(yè)者所偏好。
大量PCB生產(chǎn)商當(dāng)然要考慮銲料的成本’下表以S n 6 3／P b 3 7共熔銲料為基準(zhǔn)，而比較出各種銲料之成本。且該表更附列有各種純金屬的單價(jià)，以鉛價(jià)為“1”而比較價(jià)差，以供PCB生產(chǎn)商參考。