锡膏无铅低温技术的焊接强度与传统锡膏有何差异？

锡膏无铅低温技术（以Sn-Bi基为主）的焊接强度整体略低于传统高温无铅锡膏（以SAC系为主），核心差距体现在韧性和极端条件下的承载能力，但优化后的低温合金可满足多数常规场景需求。

核心性能差异对比（数据为典型值）

性能指标 主流低温锡膏（Sn42Bi57Ag1） 传统高温锡膏（SAC305） 差异分析 

抗拉强度 40-45 MPa 45-55 MPa 低温锡膏低10%-20%，基础承载能力接近 

剪切强度 24-26 N/mm² 28-30 N/mm² 低温锡膏低10%-15%，抗横向力能力稍弱 

延伸率 3%-4% 6%-8% 低温锡膏仅为传统的1/2，脆性更明显 

抗热循环性 1000次循环后强度保留率≈80% 1000次循环后强度保留率≈90% 低温锡膏热疲劳抗性较差 

抗振动性 20g加速度下易出现微裂纹 20g加速度下稳定 传统锡膏更适应高振动场景 

差异的核心根源；

 1. 合金成分本质不同

低温锡膏：以Sn-Bi为基础，Bi含量高达57%左右，Bi本身是脆性金属，易在焊点中形成“脆性相”，导致延伸率低、抗冲击性差。

虽添加Ag（0.3%-1%）可形成强化相（Ag₃Sn），但无法完全消除Bi的脆性局限。

传统高温锡膏：以Sn-Ag-Cu为基础，Ag、Cu与Sn形成的金属间化合物（IMC）分布均匀，且Sn基体本身韧性较好，整体力学性能更均衡。

2. 焊点微观结构差异

低温焊料熔点低（138-170℃），回流焊时原子扩散速度慢，焊点中易出现Bi偏析（局部Bi富集），形成微观缺陷，削弱整体强度；

传统锡膏熔点高（217℃），原子扩散更充分，焊点组织更致密、均匀，IMC层（如Cu₆Sn₅）厚度适中且稳定，结合力更强。

3. 工艺适配性影响

低温锡膏对氧化更敏感，若未用氮气保护，焊点易出现空洞、氧化夹杂，进一步降低实际强度；

传统锡膏虽需更高焊接温度（可能导致PCB变形风险），但成熟工艺下焊点一致性和可靠性更易控制。

应用场景的差异选择；

场景类型 优先选择 核心原因 

消费电子（手机、穿戴设备） 低温锡膏（Sn-Bi-Ag系） 满足低应力需求，且避免元件/PCB热损伤 

汽车电子（电机控制器、雷达） 传统高温锡膏（SAC系） 需耐受高振动、宽温域，强度和稳定性要求严苛 

柔性PCB（FPC）焊接 改良型低温锡膏（含Ag+补强设计） 需平衡低温焊接与弯折韧性 

高功率元件（LED、电源模块） 传统高温锡膏 高温下焊点不易软化，承载能力更可靠 

 总结

 常规场景：优化后的低温锡膏（如Sn-Bi-Ag）焊接强度可达到传统锡膏的80%-90%，完全满足手机、IoT等中低应力产品的需求，且兼具“低温保护元件”的优势；

严苛场景：在高振动、高温、高载荷（如汽车、工业设备）中，传统高

温锡膏的强度、韧性和长期可靠性仍更优，是更稳妥的选择。