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焊料
图片来自bid.yahoo

焊料（英语：Solder）是一种易熔金属合金用于在金属工件之间建立永久结合。焊料熔化以润湿接头的各个部分，在冷却后焊料粘附并连接零件。焊料还应该能够抵抗随著时间的推移会使接头退化的氧化和腐蚀作用。用于进行电连接的焊料也需要具有良好的电特性。

辞源

焊料这个词来自中古英语单词soudur，通过古法语 solduree和soulder，来自拉丁语 solidare，意思是“制造固体”。

常用焊料

最常用的焊料有锡（Sn）和铅（Pb）两种。

• 锡（Sn），是银白色、有光泽、有延展性、呈脆性、在空气中不易氧化的金属，熔点为232℃。由于纯锡，呈脆性，并且能与大多数金属熔融形成合金，因此为了让以锡为主焊料具有韧性，同时降低熔点，必须与另外一种金属熔融，以改善锡焊料的焊接性能。
• 铅（Pb），是青灰色、质软、密度大、有延展性、有毒性、在空气中易氧化的金属，熔点为327℃。但是铅，是一种不错的锡焊料添加料，当与锡按比例熔融混合后，就得到常用的‘含铅焊锡料’，它的熔点变低，利于低温焊接，能容易与大多数金属结合（即：容易上焊料），并且价格低、导电性好、焊点可靠。

成分和用途

锡的含量在20%~63%之间，如果锡含量高于63%，不仅价格高、熔化温度高，而且焊接点的强度会降低，但是锡含量也不能太低，当低于20%时，焊接强度会减弱、焊接点发脆。在焊接电子线路时，要避免高温损坏元器件和电路板，常用低温锡（锡63% 铅37% 熔点183℃）。市售的成品含铅锡焊料，有些还加入了少量的其他金属元素，以进一步改善焊接性能。

软焊料

适合用作焊料的金属或合金的熔点应低于要连接的零件。一般所称的焊料为软焊料（soft solder），熔点在摄氏90~450度之间 ，软焊广泛运用于连接电子零件与电路板、水管配线工程、钣金焊接等。手焊则经常使用烙铁。使用熔点高于摄氏450度的焊料之焊接则称为硬焊（hard soldering）、银焊（silver soldering）、或铜焊（copper brazing）。

锡铅焊料，别名软焊料。市场上普遍可以购得（以重量计）铅含量 5% 至 70% 的焊料。铅含量越高，抗拉强度和抗剪强度有增加的趋势。焊接电子电路常用的焊料为 60/40 锡/铅及 63/37 锡/铅。 63/37 锡/铅是共熔合金，在所有锡铅合金当中熔点最低，而且是一固定温度而非一范围。

熔点

锡基焊料容易溶解金，形成易碎的金属间化合物；对于 Sn-Pb 合金，脆化接头的金临界浓度约为 4%。富铟焊料（通常是铟铅）更适合焊接较厚的金层，因为金在铟中的溶解速度要慢得多。富锡焊料也很容易溶解银；对于焊接银金属化或表面，添加银的合金是合适的；无锡合金也是一种选择，尽管它们的润湿性较差。如果焊接时间足够长以形成金属间化合物，则焊接到金的接头的锡表面非常暗淡。

软焊料的熔点范围通常为 90 至 450 °C（190 至 840 °F；360 至 720 K），通常用于电子、管道和钣金加工。在 180 和 190 °C（360 和 370 °F；450 和 460 K）之间熔化的合金是最常用的。使用熔点高于 450 °C（840 °F；720 K）的合金进行的焊接称为“硬焊”、“银焊”或焊焊。

应用

国际锡协会(International Tin Association)分析师James Willoughby表示，电子产业以焊料将半导体晶片连接到电路板和电子设备上，而锡是焊料的重要原料，约占全球锡需求量的一半。由于新冠肺炎疫情导致印尼等产地的锡矿供应中断，而全球海运货柜严重短缺，也致使锡从东南亚和拉丁美洲运出的时间延迟数周，促使锡价持续走扬。 电路板经常需要焊接以连接电子零件，市面上有不同直径的松香芯焊丝可供手焊电子电路板之用。另外也有焊锡膏、(圆环等)特殊形状的薄片供不同情况使用，以利工业机械化生产电路板。锡铅焊料从以往至今即被广泛使用于软焊接，尤其对手焊而言为优良的材料，但为避免铅废弃物危害环境，产业界逐渐淘汰锡铅焊料改用无铅焊料。

水管工经常使用比用于电气应用的电线厚得多的焊条，并单独涂抹助焊剂；许多适用于管道的助焊剂腐蚀性（或导电性）太强，无法用于电气或电子工作。珠宝商经常在薄片中使用焊料，然后将其切成小片。

消费电子产品

对于电气和电子工作，焊锡丝有多种厚度，可用于手工焊接（使用烙铁或焊枪进行手动焊接），并带有含有助焊剂的芯。它也可作为室温浆料，作为预成型箔片，形状与工件相匹配，可能更适合机械化批量生产，或者放在可以缠绕在接头周围并用火焰熔化的小“标签”中，其中铁不可用或不可用，例如在现场维修中。过去普遍使用铅和锡的合金，现在仍然可用；它们特别适合手工焊接。由于法规要求以及避免使用铅基电子元件对健康和环境的好处，无铅焊料的使用越来越多。如今，它们几乎专门用于消费电子产品。

硬焊料

硬 焊料用于焊焊，并在较高温度下熔化。铜与锌或银的合金是最常见的。

在银器制作或珠宝制作中，使用可以通过检测的特殊硬焊料。它们含有高比例的焊接金属，这些合金中不使用铅。这些焊料的硬度各不相同，分别称为“搪瓷”、“硬”、“中等”和“易”。搪瓷焊锡熔点高，接近材料本身的熔点，可防止接头脱 焊在珐琅工艺的烧制过程中。其馀焊料类型在制造项目的过程中按硬度递减顺序使用，以防止在焊接其他位置时先前焊接的接缝或接头脱焊。出于同样的原因，易焊也经常用于维修工作。助焊剂也用于防止接头脱焊。

银 焊料也用于制造连接无法焊接的金属部件。用于这些目的的合金含有高比例的银（高达 40%），还可能含有镉。

特殊焊料

几种特殊成分的焊料：

1. 加锑焊锡：如果焊点需要在极冷环境使用（如南极北极地），普通的锡铅合金会重新结晶，焊点会变成结晶态，会很脆，就像在液氮中的玫瑰花一样，轻轻一敲就会‘粉碎’，同时这种结晶变化，会引起焊点膨胀，断裂。如果在这种极冷环境，使用加锑焊锡（锡63%、铅36.7%、锑0.3%）就可以防止焊料结晶。
2. 加镉焊锡：当焊接热敏元器件和玻璃元器件时，为避免元器件爆裂，常用加镉焊锡，它是超低温锡焊料，熔点仅位145℃。这种加镉焊锡（锡50%、铅33%、镉17%），由于熔点低，加温和降温的时间都很短，有利于缩短焊接时间，但是镉有较强毒性，因此使用是必须谨慎。
3. 加银焊锡：在焊接具有镀银表面的焊件（如陶瓷电容器）时，为了避免焊料熔掉焊件表面的镀银层，通常使用加银焊锡。这种加银焊锡（锡62%、铅36%、银2%），熔点为179℃，由于含有银，对于镀银焊件的镀银层有保护作用。
4. 加铜焊锡：在焊接极细的铜线（比如耳机振膜的音圈引线就是极细的漆包铜线）时，为了避免焊锡对铜线的侵蚀，让铜线进一步变得更细，这时应当使用加铜焊锡。这种加铜焊锡（锡50%、铅48%、铜1.5%），由于含有铜，性能和加银焊锡一样，都是避免对焊件上少量的焊件金属进行侵蚀，导致焊件上的少量金属变得更少。