锡（Sn）是一种常见的低熔点金属，害，延展性好，常温下物理化学性质都相当稳定，能抗有机酸腐蚀，与诸多金属生成化合物。传统焊锡多以锡铅为主要成分，这种材料以其熔点低、焊接性能好、价格优惠而成为一种经典产品被使用至今。但铅的大量使用会给人类和环境带来极大的危害，日本、欧盟、美国、中国等国家和地区都积极立法限制铅的使用。

国内外对于焊锡粉的研究主要集中于颗粒粒度及其尺寸分布、抗氧化性、多元合金不同成分配比以及添加微量元素的作用等方面。对于助焊剂则主要集中于成分及其比例、扩展率、粘性、腐蚀性等方面。

高温无铅焊锡膏

1） Sn-Ag（-Cu）系

Sn-Ag系共晶成分为Sn3.5Ag，共晶点为221℃。此系列发展成熟的是Sn-Ag-Cu （SAC）系，Sn3Ag0.5Cu（SAC305）是此系列的经典产品。这种合金具有优良的物理性能和高温稳定性，其焊接后的连接强度与传统锡铅共晶焊锡相同，甚至更高。在刚刚开始推行无铅化时，大多数厂商都会选择SAC305。由于Ag价格的不断攀升，各机构都在致力研究含Ag在1%以下的低银焊锡膏。

2004年，含Ag为0%~8%，Cu为0%~5%的SAC焊锡，此焊料可以满足回流温度但无法消除立碑效应。2006年，Ag为0.3% ~0.4%的Sn-Ag-Cu-P焊锡，其声明具有和SAC305相同的可焊性、导电性、力学性能、并且可减少Ag与酸碱反应带来的毒性问题。2010年，一种Sn-Ag基焊料，Ag含量为0.2%~1.0%，并添加微 量的Sb、Cu或Ni、Co、Fe、Mn、Cr、Mo或P、Ga、Ge。添加这些元素可以提高其机械强度，但若添量过高则合金的液相温度也会随之升高。

Koki研制的低银焊锡膏组分为Sn0.1Ag0.7Cu0.03Co，熔点为217~227 ℃。银添加量的减少，使得产品市场波动性降低。钴可防止由热循环导致的组织变化，可保持组织致密，抑制时效性金属间化合物的偏析及凝聚，成本比SAC305减少10%~20%。Genma开发的低成本无银焊锡其组分为Sn0.7Cu0.03Ni0.01Co0.005Ge，熔化温度为226~228℃，添加镍和钴可以提高焊锡的强度和可靠性，其成本比SAC305减少54%。

Sn-Cu系

Sn-Cu的共晶成分为Sn0.7Cu，共晶温度高达227 ℃。由于Cu和Sn合金是以两种金属间化合物Cu6Sn5（η）和Cu3Sn（ε）的形态分散在Sn中。 Cu6Sn5为良性合金层，呈球状结晶，强度高，是焊点电接触性能和强度的根本保证；而Cu3Sn是劣性合金层，它位于铜层与Cu6Sn5之间，呈骨针状结晶，脆性，直接影响到焊点的电接触和强度性能，并会造成不润湿现象。

目前对此合金系的改性主要表现在添加微量的Ni、Ag、Bi等，用于增加焊料的流动性及其机械性能。此款焊料的优点是价格便宜，且可以抑制焊料工作时对PCB焊盘Cu层的浸析。

可焊范围

不是所有的材料都可以用锡焊实现连接的，只有一部分金属有较好可焊性（严格的说应该是可以锡焊的性质），才能用锡焊连接。一般铜及其合金，金，银，锌，镍等具有较好可焊性，而铝，不锈钢，铸铁等可焊性很差，一 般需采用特殊焊剂及方法才能锡焊。