无铅焊接与PCBA制造

2026年初，随着全球环保法规进一步收紧，无铅焊接工艺已成为PCBA制造行业强制标准，相关企业加速推进工艺升级，淘汰传统有铅焊接，推动PCBA制造向环保、高可靠方向转型。无铅焊接并非简单替换焊料，其核心依赖材料选型、工艺管控与设备适配的协同优化，是一项涉及多学科的系统工程。

一、无铅焊接的定义与合规要求

无铅焊接是指采用不含铅的焊料合金，通过精准控制温度与工艺参数，实现元器件与PCB焊盘连接的PCBA制造工艺，需符合RoHS等环保法规对铅含量的限制要求。与传统有铅焊接相比，无铅焊料熔点更高（217-227℃），工艺窗口更窄，对PCBA制造的材料、设备与技术管控提出更严苛要求。

二、无铅焊接相关PCBA制造核心技术

1.无铅焊料选型：主流采用Sn-Ag-Cu（SAC）系焊料，精准控制合金配比，Ag含量控制在3.0%-4.0%、Cu含量0.5%-0.7%，可根据应用场景添加微量Ni或Co元素，优化焊点韧性与抗疲劳性，避免金属间化合物过度生长导致焊点脆化。

2.回流焊工艺管控：采用动态温度曲线优化，分为预热、保温、回流、冷却四阶段，预热速率1.5-2.5℃/s，保温温度180-210℃，回流峰值温度不超过260℃，液相线以上时间控制在60-90秒，冷却速率3-5℃/s，抑制焊点缺陷产生。

3.PCB设计与设备适配：PCB选用Tg≥170℃的高耐热基材，优化焊盘对称性与散热设计，避免热应力不均导致的立碑缺陷；贴片机需控制XY轴定位精度≤±50μm，回流焊炉通入高纯氮气，将氧含量控制在100-500ppm，提升焊点质量。

4.检测与可靠性验证：采用AOI+X-Ray联合检测，排查焊点虚焊、桥连与空洞缺陷；通过温度循环、振动测试验证焊点可靠性，确保1000次温度循环后焊点裂纹不超过焊盘直径50%，初始金属间化合物层厚度控制在2-3μm。

三、技术意义与行业影响

无铅焊接工艺的全面普及，不仅推动PCBA制造行业实现环保合规，更通过工艺升级提升了产品可靠性，适配汽车电子、消费电子等高端场景需求。当前行业工艺升级的核心，是破解无铅焊接高温热冲击、焊点脆化等难题，推动焊料配方、工艺参数与检测技术的持续优化，为电子产业链高质量发展奠定基础。