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| 焊錫作爲所有三種級別的連接：裸片(die)、包裝(package)和電路板裝配(board assembly)的連接材料。另外，錫/鉛(tin/lead)焊錫通常用於元件引腳和PCB的表面塗層。考慮到鉛(Pb)在技術上已存在的作用與反作用，焊錫可以分類爲含鉛或不含鉛。現在，已經在無鉛系統中找到可行的、代替錫/鉛材料的、元件和PCB的表面塗層材料。可是對連接材料，對實際的無鉛系統的尋找仍然進行中。這裏，總結一下錫/鉛焊接材料的基本知識，以及焊接點的性能因素，隨後簡要討論一下無鉛焊錫。 焊錫通常定義爲液化溫度在400°C(750°F)以下的可熔合金。裸片級的(特別是倒裝晶片)錫球的基本合金含有高溫、高鉛含量，比如Sn5/Pb95或Sn10/Pb90。共晶或臨共晶合金，如Sn60/Pb40，Sn62/Pb36/Ag2和Sn63/Pb37，也成功使用。例如，載體CSP/BGA板層底面的錫球可以是高溫、高鉛或共晶、臨共晶的錫/鉛或錫/鉛/銀材料。由於傳統板材料，如FR-4，的賴溫水平，用於附著元件和IC包裝的板級焊錫局限於共晶，臨共晶的錫/鉛或錫/鉛/銀焊錫。在某些情況，使用了錫/銀共晶和含有鉍(Bi)或銦(In)的低溫焊錫成分。 焊錫可以有各種物理形式使用，包括錫條、錫錠、錫線、錫粉、預製錠、錫球與柱、錫膏和熔化狀態。焊錫材料的固有特性可從三個方面考慮：物理、冶金和機械。 物理特性 對今天的包裝和裝配特別重要的有五個物理特性： 1. 冶金相化溫度(Metallurgical phase-transition temperature)有實際的暗示，液相線溫度可看作相當於熔化溫度，固相線溫度相當於軟化溫度。對給定的化學成分，液相線與固相線之間的範圍叫做塑性或粘滯階段。選作連接材料的焊錫合金必須適應於最惡劣條件下的最終使用溫度。因此，希望合金具有比所希望的最高使用溫度至少高兩倍的液相線。當使用溫度接近於液相線時，焊錫通常會變得機械上與冶金上“脆弱”。 2. 焊錫連接的導電性(electrical conductivity)描述了它們的電氣信號的傳送性能。從定義看，導電性是在電場的作用下充電離子(電子)從一個位置向另一個位置的運動。電子導電性是指金屬的，離子導電性是指氧化物和非金屬的。焊錫的導電性主要是電子流産生的。 電阻 — 與導電性相反 — 隨著溫度的上升而增加。這是由於電子的移動性減弱，它直接與溫度上升時電子運動的平均自由路線(mean-free-path)成比例。焊錫的電阻也可能受塑性變形的程度的影響(增加)。 3. 金屬的導熱性(thermal conductivity)通常與導電性直接相關，因爲電子主要是導電和導熱。(可是，對絕緣體，聲子的活動占主要。) 焊錫的導熱性隨溫度的增加而減弱。 4. 自從表面貼裝技術的開始，溫度膨脹係數(CTE, coefficient of thermal expansion)問題是經常討論到的，它發生在SMT連接材料特性的溫度膨脹係數(CTE)通常相差較大的時候。 一個典型的裝配由FR-4板、焊錫和無引腳或有引腳的元件組成。它們各自的溫度膨脹係數(CTE)爲，16.0 × 10-6/°C(FR-4); 23.0 × 10-6/°C(Sn63/Pb37); 16.5 × 10-6/°C(銅引腳); 和6.4 × 10-6/°C(氧化鋁Al2O3 |