電子元器件，特別是功率元件，如IGBT等大電流高發(fā)熱的元器件，內(nèi)部電路連接一直是由高熔點(diǎn)焊料合金（SnPb95Ag2.5)925合金來(lái)完成的，該合金具有300度左右的熔點(diǎn)，元器件內(nèi)部用此合金焊料連接后，可以使該元器件與線路板的組裝連接時(shí)，焊點(diǎn)可以承受住常規(guī)的無(wú)鉛焊料，如SAC305、SAC105、SnSb10等的回流最高溫度，不出現(xiàn)焊點(diǎn)重熔、可靠性降低的極端破壞狀況，由此925合金是一種成熟可靠的元器件內(nèi)部焊接材料。

隨著全球電子封裝行業(yè)無(wú)鉛化浪潮的影響，對(duì)元器件的內(nèi)部連接焊料也提出了無(wú)鉛化的要求，歐盟關(guān)于這部分的豁免條約的限期越來(lái)越近，使得全球焊料界關(guān)于高溫合金的使用受到了必須無(wú)鉛化的巨大壓力，尋求一種無(wú)鉛但具有高熔點(diǎn)的合金，成而替代現(xiàn)有的925合金，成為全球焊料界的世界夢(mèng)。錫基焊料合金由于其相圖所限制，已有的理想二元錫基合金，但可以滿足該要求的只有金錫合金，Au80Sn20,該合金是共晶合金，僅具有280°C的熔點(diǎn)，可以替代925合金使用，但昂貴的成本使得該合金只能用于部分高端光電元器件和軍工用品。各國(guó)焊料界科學(xué)家和工程師從另外的途徑想方設(shè)法解決此世界難題，主要有以下幾種替代方法：

①燒結(jié)銀漿

   銀的熔點(diǎn)是961°C，但在微米和納米狀態(tài)下，和樹脂混合的漿料可以在250°C熔化并重新結(jié)成塊狀，成而在二次加熱時(shí)，熔點(diǎn)回到961°C，這樣就可以達(dá)到高熔點(diǎn)無(wú)鉛焊料的要求。燒結(jié)銀漿具有高的導(dǎo)熱和導(dǎo)電性能，可以在加壓或者無(wú)加壓的條件下實(shí)現(xiàn)元器件的焊接，形成高可靠性的焊點(diǎn)，已經(jīng)商品化并在工業(yè)界得到啟用和認(rèn)可，缺點(diǎn)是成本較高，與傳統(tǒng)925焊料不是一個(gè)價(jià)格數(shù)等量，使全面替代受到影響。

②燒結(jié)銅漿

  燒結(jié)銅漿的原理類似燒結(jié)銀漿，也是用納米級(jí)銅粉把銅的熔點(diǎn)從1083°C降到了250°C左右，漿料燒結(jié)成銅塊焊點(diǎn)，再次熔融的溫度又回到了1083°C，實(shí)現(xiàn)可熔點(diǎn)無(wú)鉛焊點(diǎn)的目的。但由于銅粉易氧化等技術(shù)難點(diǎn)，目前燒結(jié)銅漿仍處于研發(fā)攻關(guān)階段。

③瞬間液化固化焊料

   近10多年來(lái)，瞬間液化固化焊料得到了全球焊料界的關(guān)注，并投入了大量資源進(jìn)行研發(fā)攻關(guān)。這種焊料的特點(diǎn)是利用錫對(duì)銅及其化學(xué)物的腐蝕性強(qiáng)的原理，將焊料熔融過(guò)程當(dāng)作一個(gè)微冶金過(guò)程，使錫合金中如SAC305中加入銅納米和微米顆粒，或者Cu6Sn5納米和微米顆粒。在SAC305的熔融狀態(tài)下，與加入的這些銅粉和銅化合物粉未實(shí)現(xiàn)一個(gè)微冶金過(guò)程，形成以銅化合物Cu6Sn5為主成份的混合焊點(diǎn)。由于銅化合物Cu6Sn5的熔點(diǎn)是420°C，這就使這種混合物焊點(diǎn)的再熔溫度已經(jīng)不是SAC305的217°C，可以達(dá)到300°C左右，甚至接近400°C。由這種混合焊料形成的元器件內(nèi)部焊點(diǎn)完全可以滿足線路板組裝的焊料SAC305等二次回流峰值溫度要求。

理想很豐滿，現(xiàn)實(shí)很骨感。這種微冶金的理想狀態(tài)，吸引了美、日、德、中各國(guó)科學(xué)家10多年的潛心追求，但由于微冶金的狀態(tài)控制，銅粉的化學(xué)反應(yīng)狀況等因素的影響，目前也沒(méi)有投入工業(yè)化的應(yīng)用，仍在研發(fā)過(guò)程中。