什么構成一個可行的成分？

　　對于一個可行的成分，三個主要的標準是，其機械性能要等于或好于以建立的參照物(63Sn/37Pb)；其物理性能與參照物是可比較的；其應用特性與實際的SMT制造基礎結構是兼容的。

　　從最簡單的二元系統合金到含有超過兩種元素的更復雜的系統，無鉛材料已經得到徹底的探討、研究和設計。用了超過十年的努力和積極的研究開發工作，有專門成分的七個系統由于起性能優點表現突出。這七個系統是：

Sn/Ag/Bi 錫/銀/鉍
Sn/Ag/Cu 錫/銀/銅
Sn/Ag/Cu/Bi 錫/銀/銅/鉍
Sn/Ag/Cu/In 錫/銀/銅/銦
Sn/Cu/In/Ga 錫/銅/銦/鎵
Sn/Ag/Bi/In 錫/銀/鉍/銦
Sn/Ag/Bi/Cu/In 錫/銀/鉍/銅/銦
Sn/Ag/Bi 錫/銀/鉍

　　對于實際的應用，92.0Sn/3.3Ag/4.7/Bi被認為是錫/銀/鉍系統中最佳的無鉛焊錫合金。這個成分提供比63Sn/37Pb更優越的強度，足夠的塑性和相當的抗疲勞特性。其熔點(210-215°C)和濕潤特性可應用于SMT印刷電路板裝配。可是，當可以用甚至更高的溫度時，另一種成分 - 95.5Sn/3.5Ag/1Bi - 提供更好的抗疲勞特性。

Sn/Ag/Cu 錫/銀/銅

　　具有3.0-4.7%Ag和0.5-1.7%Cu的成分通常具有比63Sn/37Pb更高的抗拉強度。在這個范圍的成分，人們發現銀的含量從3.0%提高到更高的水平(4.7%)不提供抗疲勞強度的任何改善。當銅和銀兩者都處于較高劑量時，塑性變壞，如93.6Sn/4.7Ag/1.7Cu。 93.3Sn/3.1Ag/1.5Cu在強度和疲勞特性兩方面都比63Sn/37Pb好得多。在這些成分之中，較低含銀量的合金(93.3Sn/3.1Ag/0.5-1.5Cu)展示所有所希望特性的最佳平衡 - 熔化溫度、強度、塑性、抗懦變和疲勞壽命。

Sn/Ag/Cu/Bi 錫/銀/銅/鉍

　　在系統設計的成分中，93.3Sn/3.1Ag/3.1Bi/0.5Cu展示所希望特性的最佳平衡。最佳成分(93.3Sn/3.1Ag/3.1Bi/0.5Cu)提供比63Sn/37Pb更高的疲勞壽命和抗懦變特性。

　　最佳的成分提供至少比Sn/Ag/Cu共晶合金低5°C，這是在Sn/Ag/Cu系統中可得到的最低熔化溫度 - 減緩Sn/Ag/Cu對回流溫度的要求。

Sn/Ag/Cu/In 錫/銀/銅/銦

　　在這個合金系統中，銦在熔化溫度的減少中起重要作用，并且延伸在結果合金中的熔化溫度的靈活性。保持銀和銅的含量不變，在一個相當的范圍內(例如，4.1%Ag和0.5%Cu或3.0-3.1%Ag和0.5%Cu)，屈服強度和抗拉強度幾乎與銦的原子百分率達到大約8%成線形增加。隨著銦進一步增加(超過8%)，屈服強度降低。至于疲勞特性，疲勞壽命隨著銦的原子百分比成指數增長，也是在大約8%的銦時達到最大。

　　在系統設計的成分之中，88.5Sn/3.0Ag/0.5Cu/8.0In是最佳的 - 它展示所希望特性的最佳平衡。

　　最佳成分在比Sn/Ag/Cu共晶合金至少低15°C的溫度下熔化，這是在SMT生產中一個不可逾越的優勢。

Sn/Cu/In/Ga 錫/銅/銦/鎵

　　在這個系統中，疲勞壽命在銅的濃度為0.7%時達到最大。6%的銦的含量被認為是最佳的，當考慮成本和性能因素時。少量鎵的加入進一步提高強度和抗疲勞特性。所有三個元素(Cu, Ga, In)對降低錫的熔化溫度都是有效的。93.0Sn/0.5Cu/6.0In/0.5Ga的屈服和抗拉強度都比63Sn/37Pb的好。其疲勞壽命和抗懦變特性也比63Sn/37Pb優越得多。

Sn/Ag/Bi/In 錫/銀/鉍/銦

　　在1.0%Bi和3.3-3.5%Ag時，4.0%的銦的含量對于將疲勞壽命最大化是最有效的。銦含量的任何進一步增加都不會增加疲勞壽命。在系統設計的成分之中，有三種選擇：90.0Sn/3.3Ag/3.0Bi/3.7In具有206-211°C的熔化溫度并展示所希望特性的最佳平衡；91.5Sn/3.5Ag/1.0Bi/4.0In提供最高的疲勞壽命；最后，成本最好的成分是92.0Sn/3.3Ag/3.0Bi/1.7In。

Sn/Ag/Bi/Cu/In 錫/銀/鉍/銅/銦

　　代表性的焊錫85.2Sn/4.1Ag/2.2Bi/0.5Cu/8.0In的熔化溫度是193-199°C。另一種代表性焊錫，82.3Sn/3.0Ag/2.2Bi/0.5Cu/12.0In, 具有183-193°C的熔化溫度。兩種合金都顯示比63Sn/37Pb高得多的強度。最佳表現的成分是85.2Sn/4.1Ag/2.2Bi/0.5Cu/8.0In，具有比63Sn/37Pb高得多的疲勞壽命。

　　除了上面的系統和相應的成分之外，二元Sn/Ag和Sn/Cu共晶合金也是可行的成分。應該注意，在一個合金系統內，只有規定的成分具有所希望的性能。這一點是與Sn/Pb系統一樣的 - 特定的成分(63Sn/37Pb)才是最佳的。總之，可行的成分列表如下：

Sn/3.0-3.5Ag/1.0-4.8Bi
Sn/3.0-3.5Ag/0.5-1.5Cu
Sn/3.0-3.5Ag/0.5-3.5Bi/0.5-0.7Cu
Sn/3.0-3.5Ag/0.5-1.5Cu/6.0-8.0In
Sn/0.5-0.7Cu/5.0-6.0In/0.4-0.6Ga
Sn/3.3-3.5Ag/1.0-3.0Bi/1.7-4.0In
Sn/3.0-4.1Ag/2.2Bi/0.5Cu/8.0In
96.5Sn/3.5Ag
99.3Sn/0.7Cu??