無鉛銲料與含鉛銲料：有何不同？

最初發布於 May 20, 2026, 更新於 May 20, 2026

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大多數電子設備都使用焊料將元件連接到 PCB 上。焊接的過程是，當焊料熔化時，它會形成一個連接。這個連接可以是在焊盤之間或導線之間。焊接與焊接不同，我們可以透過稍微加熱來重新連接兩個接點。雖然在進行焊接步驟後需要進行固化和冷卻，但如果在冷卻過程中系統受到任何干擾，將會導致乾焊。電子產業中主要使用兩種焊料：

含鉛焊料
無鉛焊料

焊料的經典成分是錫和鉛。電子產業長期依賴這種組合。由於健康和環境問題日益增加，人們已經大幅轉向遠離含鉛焊料，這些焊料曾經是標準。在本文中，我們將了解為什麼無鉛焊料已經超越了含鉛焊料。我們將介紹成分差異、熔點和法規標準。

什麼是含鉛焊料？

含鉛焊料是一種含有鉛和錫的焊料合金。含鉛焊料通常被稱為 63/37，這是錫和鉛的比例。這意味著它含有 63% 的錫和 37% 的鉛。但我們為什麼要使用含鉛焊料呢？為什麼它們如此受歡迎？答案是因為它們的低熔點約為 185°C。這種焊料曾經是標準的原因有很多：

冷卻和固化： 含鉛焊料比其他金屬選項冷卻得更慢。這降低了接點開裂的可能性，也不會有乾焊等問題。

潤濕接點： 潤濕接點意味著使將要焊接的兩根導線更有效。這意味著給它們額外的黏附力。使用這種類型的焊料在潤濕接點方面是有效的。

我們不能依賴含鉛產品，它是有毒的。鉛對生態系統和人類健康有負面影響。根據美國疾病控制與預防中心（CDC）的說法，它屬於與鉛暴露相關的健康問題。

什麼是無鉛焊料？

無鉛焊料成分中的金屬含量可能有所不同。錫、銅、銀、鎳和鋅等金屬可用作成分。為了更好的性能和環境安全，也有無鉛焊料的替代品。用鉍（Bi）或銻（Sb）等替代金屬替代鉛。在無鉛混合物中，錫銅是最受歡迎的，因為其熔點為 217°C。與傳統的錫鉛焊料相比，無鉛焊料具有獨特的特性。由於這些特性，製造商必須調整其產品設計和製程。

常見的無鉛焊料成分：

SAC305： 96.5% 錫、3% 銀、0.5% 銅，熔點：217-221°C
SnCu0.7： 99.3% 錫、0.7% 銅，熔點：227°C

錫和銅構成了最常用於無鉛組合的成分。與含鉛替代品相比，無鉛焊料具有更高的熔點。與含鉛焊接相比，這種技術還能產生更堅固、更強的接點。

含鉛與無鉛焊料的主要差異：

無鉛與含鉛焊料的成本比較：

鉛並不昂貴，這是它被使用的第二個原因。另一方面，如果我們使用其他替代品或使用更多的錫，這將是一個昂貴的選擇。如果製造商使用鉛，他們可以節省高達 10 倍的成本。銀等其他替代品會使交易更加昂貴，但由於其導電性，可用於高端系統。

使用無鉛焊料可能會增加整體成本，更不用說初始投資了。因為製造無鉛焊料通常需要更多的資源和加工，這比含鉛焊料更昂貴。由於熔點更高，設備磨損和能源成本都可能增加。

熔點方程式：

為了量化這種影響，我們可以使用一個線性方程式來描述合金成分、熔點和溫度（Tm）之間的關係：

方程式：T=Tm −kC

其中：

T 表示合金的熔點。

C 是合金中元素的濃度。

Tm 是純金屬（如鉛或錫）熔化的溫度。

k 保持不變。

全球法規要求：

鉛是有毒的，並且會因長期暴露而在體內積累。它是一種危險的廢棄物，會污染土地和地下水。歐盟有害物質限制指令於 2006 年生效。多虧了這項規則，歐盟設備中的含鉛焊料現在受到限制。

歐洲聯盟（EU）：

歐洲聯盟（EU）限制將鉛和其他有毒材料納入電子設備。根據新的限制法規，在均質材料中，含量不能超過重量的 0.1%。

美國：

雖然沒有聯邦 RoHS 規則，但幾個州已經實施了自己的法規。由於其經證實的可靠性，含鉛焊料被豁免。

結論：

關於無鉛與含鉛焊料的爭論不僅僅是一個簡單的技術問題。邁向更清潔的電子產業、合規性和永續性是關鍵問題。由於電子產品在我們日常生活中無處不在，避免使用含鉛物品至關重要。電子組裝是無鉛焊料表現出色的領域之一。但它不適合航空或醫療應用。無鉛焊接的接點可能沒有足夠的表面張力來承受衝擊。

對於 PCB 應用來說，這不是一個大問題，因為大多數電子產品不會受到惡劣條件的影響。使用無鉛焊料有幾個優點。在 JLCPCB，無鉛焊料符合全球環境標準，同時確保可靠的性能。對於製造商、工程師和愛好者來說，了解成分中的重要差異至關重要。以便教育他們做出決定。

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