含铅焊料与无铅焊料：您应该选择哪一个？
焊接是印刷电路板组装中最重要的步骤之一，可确保电子元件牢固地电气连接到电路板上。使用的焊料类型，含铅焊料或无铅焊料 - 对产品可靠性、制造成本、环境安全和国际法规合规性有直接影响。
在本文中，我们将探讨什么是无铅焊料和无铅焊料、它们有何不同、它们各自的优缺点、它们对环境的影响以及 PCB 制造和设计的其他重要知识。
什么是铅焊料？
铅焊料是一种传统的焊料合金，主要由锡 （Sn） 和铅 （Pb） 组成。最常用的配方是 Sn63/Pb37（63% 锡和 37% 铅），这是一种共晶合金，这意味着它具有单一熔点 （183°C），可立即从固体变为液体，提供平稳高效的焊接过程。铅焊料因其出色的润湿能力、低熔化温度和易于返工而被广泛使用数十年。
什么是无铅焊料？
无铅焊料是指不含铅的焊料合金，通常由锡与银 （Ag）、铜 （Cu）、铋 （Bi） 或锑 （Sb） 等金属组成。最常见的类型之一是 SAC305，它含有 96.5% 的锡、3.0% 的银和 0.5% 的铜。无铅焊料的开发是为了响应全球环境法规，尤其是欧盟的 RoHS 指令，该指令禁止在大多数电子产品中使用铅。
铅焊料的优缺点
优势
降低熔点，降低元件的热应力。
卓越的润湿性能确保可靠的接头。
更易于手动焊接和返工。
光滑有光泽的焊点更容易 目视检查。
经济高效且广泛可用。
弊
毒性： 铅对人类健康和环境有害。
监管限制： 由于 RoHS 和其他法规，大多数消费品不允许使用。
含铅电子产品的处置和回收更为复杂。
无铅焊料的优缺点
优势
环保且符合 RoHS 标准。
对工人和最终用户更安全。
更适合高温应用（例如，汽车、工业）。
与现代制造工艺兼容。
弊
需要更高的加工温度，这可能会损坏敏感元件。
焊点通常更脆且光泽度更低。
由于使用银或特种金属而更昂贵。
返工和检查稍微困难一些。
环境和健康影响
铅是一种众所周知的神经毒素，会带来严重的健康风险，尤其是长时间接触铅。在制造环境中，含铅的焊料烟雾或灰尘可能很危险。用铅焊料不当处理电子产品也会污染土壤和地下水。
引入无铅焊料是为了减少有毒废物、提高工人安全和保护生态系统。RoHS、WEEE 和中国 RoHS 等法规极大地推动了全球向无铅制造的转变。
其他注意事项和提示
热配置文件：无铅焊料需要不同的回流炉设置。确保您的 PCB 设计和组件能够承受更高的温度。
材料兼容性：并非所有组件都与两种类型的焊料相同。一些传统部件可能仍需要基于铅的焊接。
混合组装：在极少数情况下，使用混合铅和无铅工艺，但由于潜在的可靠性问题，这很复杂且不鼓励这样做。
储存和保质期：无铅焊料往往氧化得更快;在干燥、凉爽的环境中正确储存是必不可少的。
检查和测试：由于无铅接头的外观暗淡无光，自动光学检测 （AOI） 系统可能需要调整。
哪种焊料更好：含铅焊料还是无铅焊料？
然而，与无铅焊料相比，含铅焊料更易于使用、熔点较低、成本低，并且对焊点造成的质量问题更少;美国不断努力从所有电子产品中去除铅，这意味着在未来 10 年内，含铅焊料在许多商业应用中可能会过时。
通常，由于其独特的性能和优点，使用铅焊料更经济、更有效。由于这些特性和好处，仍然有一些行业使用含铅焊料。
如果可以的话，您应该选择无铅焊料的主要原因是如果您的政府禁止在产品中使用铅，或者您正在努力成为一家环境、社会和公司治理 （ESG） 公司。
在含铅焊料和无铅焊料之间进行选择不仅仅是一个技术决策，还是一个合规性、可持续性和产品生命周期策略的问题。虽然含铅焊料在特定工业应用中仍然很受欢迎，但出于安全和环境考虑，未来显然正在朝着无铅解决方案发展。了解差异有助于工程师、设计师和制造商做出明智的决策，以确保 PCB 生产的可靠性、安全性和合规性。
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