案、环保产品。
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（１）熔化温度范围 封装互连中涉及锡铅合金的有三种基本类型，一般应用锡铅和无铅
合金所要求的工艺温度 （高于焊料熔化温度的２０～３０℃）。晶片、芯片、模块、板卡的材料
和结构等对温度都有一个敏感范围，另外高温会导致元件、板卡涂层金属的熔解迅速，加快
金属间化合物的生长和焊点失效。温度的升高，使焊接工艺窗口变窄，损坏元件和板卡的可
能性剧增。一般 ＰＣＢ （ＦＲ４）和元件的最高耐受温度分别为２４０℃和２３５℃。无铅合金的温
度一般不得超过２１５℃，否则，元件的爆米花效应和分层等热破坏问题就会很突出。美国国
家制造科学研究中心 （ＮＣＭＳ）经过三年多的信息收集和研究，推荐了７９ 种低、中、高温
不 同 用 途 的 无 铅 焊 料， 认 为 ４２Ｓｎ５８Ｂｉ （１３９℃）、９１７Ｓｎ３５Ａｇ４８Ｂｉ （２１０～２１５℃） 和
９６５Ｓｎ３５Ａｇ （２２１℃）综合性能较好，适合于不同要求的ＳＭＴ 应用。
（２）机械、热疲劳性能 ＨｗａｎｇＪＳ 对用于第３类型互连的各种合金系做了各种优化
设计，并在机械热疲劳方面展开了深入研究。提出在材料方面强化办法有：掺杂非合金化夹
杂物、微观结构强化、合金化强化以及填料的宏观复合等。其合金系屈服强度、抗拉强度、
断裂塑性应变、塑性性能、弹性模量等机械性能指标接近甚至远远超过６３Ｓｎ３７Ｐｂ。而与可
靠性密切相关的热疲劳性能也远远超过６３Ｓｎ３７Ｐｂ （９９３Ｓｎ０７Ｃｕ除外）。
（３）焊角翘起 这是无铅通孔焊接的一个突出问题。虽然ＳｎＢｉＡｇ 系合金是个较好的选
择，但是发生焊角翘起的可能性也最严重。在通孔焊接过程中，面对 Ｃｕ 焊盘区域的凝固受
阻，热便顺着焊盘内部的孔壁传导，致使在焊接的最后阶段还有很大的热量；另外枝晶的形
成使得界面处形成富 Ｂｉ区；同时焊料／Ｃｕ 引脚与 ＰＣＢ 之间热膨胀失配会产生应力；这些都
是导致翘起的原因。日本在这方面研究较多，共发现了３种类型的翘起。解决问题的方法有
改变阻焊层和焊盘设计、调整焊料成分、快速冷却等。
（４）其它方面 合金的选用还涉及资源、成本、物理性能等多个方面。ＫａｙＮｉｍｍｏ 对
全球工业无铅合金也做了相关研究，建议基本合金为ＳｎＡｇＣｕ系；而ＳＭＴ 使用ＳｎＡｇＢｉ系；
波峰焊则使用ＳｎＣｕ 系。
