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生产厂家详解低温锡膏特性与应用工艺全解

来源:优特尔锡膏 浏览: 发布时间:2025-09-11 返回列表

低温锡膏是指以低熔点锡合金为焊料粉末、配合助焊剂制成的锡膏,核心优势是焊接温度低于常规锡膏(通常峰值温度≤210℃),适配热敏元器件及脆弱基板的焊接需求。

核心特性

 (一)优势特性

1. 低熔点,热损伤小:主流低温锡膏熔点集中在138℃-179℃(常规无铅锡膏熔点183℃-220℃),可大幅降低LED、传感器、柔性PCB等热敏元器件的热应力损伤风险。

2. 能耗更低:回流焊过程中升温幅度小,节省设备能耗,同时减少设备因高温产生的损耗。

3. 兼容性较好:可与常规无铅锡膏配合使用(如“低温锡膏焊接元器件+常规锡膏焊接PCB焊点”的混合工艺),满足复杂产品的分层焊接需求。

 (二)固有局限

 1. 机械强度较低:低温锡合金(如Sn-Bi系)的拉伸强度、剪切强度约为常规Sn-Ag-Cu合金的60%-80%,耐冲击性较差,不适合受力或振动环境下的关键焊点。

2. 耐热性差:熔点低导致焊点耐热温度低(通常连续工作温度不超过80℃),无法用于高温工作场景(如汽车发动机舱、工业烤箱周边)。

3. 易出现“铋脆”现象:Sn-Bi系锡膏中铋含量较高(通常42%-58%),若焊接温度控制不当或合金偏析,易导致焊点发脆,长期使用可能出现开裂。

4. 助焊剂要求更高:低熔点合金润湿性较弱,需搭配活性更强的助焊剂,可能增加焊后残留物风险。

 主流合金成分与适用场景;

 低温锡膏的性能核心由焊料合金决定,常见体系及特点如下:

 合金体系 熔点(℃) 核心特点 适用场景 

Sn-Bi(锡铋) 138(Sn42Bi58) 熔点最低、成本低,但易铋脆、润湿性一般 低成本消费电子(如充电宝、玩具)、热敏元器件(LED灯珠、小型传感器) 

Sn-Bi-Ag(锡铋银) 172-179 加入银提升强度和润湿性,改善铋脆问题 中低端消费电子(手机充电器、智能手环)、柔性PCB焊接 

Sn-In(锡铟) 117 熔点极低、延展性好,但成本极高、易氧化 特殊热敏场景(如医疗传感器、航天微电子) 

Sn-Zn(锡锌) 199 接近常规无铅锡膏,成本低,但易氧化、润湿性差 对成本敏感且耐热要求略高的非关键焊点 

 应用工艺要点;

 (一)印刷工艺

 1. 钢网选择:建议使用0.12mm-0.15mm厚度的激光钢网,开孔尺寸比常规锡膏放大5%-10%,提升锡膏释放量(因低温锡膏流动性略差)。

2. 印刷参数:刮刀压力控制在1.5kg-2.5kg,印刷速度30mm/s-50mm/s,避免压力过大导致锡膏塌陷或钢网堵塞。

3. 锡膏管理:室温(20℃-25℃)、湿度(30%-60%RH)下保存,开封后需回温4小时以上,搅拌时间3-5分钟(手动搅拌需更长),避免气泡产生。

 (二)贴装工艺

 贴装精度与常规工艺一致,但需注意:低温锡膏黏性略低于常规锡膏,贴装后需尽快进入回流焊(建议间隔不超过2小时),防止元器件偏移。

 (三)回流焊工艺(核心关键)

 回流焊温度曲线是低温锡膏焊接质量的核心,需严格匹配合金熔点,典型曲线分为4个阶段:

 1. 预热阶段(60s-120s):从室温升至120℃-140℃,升温速率≤2℃/s,目的是激活助焊剂、去除挥发物,避免焊点出现气孔。

2. 恒温阶段(60s-90s):温度保持在140℃-160℃,让助焊剂充分润湿焊盘和元器件引脚,同时避免助焊剂过早挥发。

3. 回流阶段(30s-60s):快速升温至峰值温度(比合金熔点高20℃-30℃,如Sn42Bi58峰值温度158℃-168℃),确保焊料完全熔融,且峰值温度持续时间≤30s(防止铋脆加剧)。

4. 冷却阶段:降温速率1℃/s-3℃/s,快速冷却至室温,提升焊点致密性。

 (四)焊后检测与返修

 1. 质量检测:重点检查焊点是否存在虚焊、空洞(允许空洞率≤5%)、铋偏析(焊点表面发白、粗糙)等问题,可通过AOI(自动光学检测)或X-Ray检测。

2. 返修工艺:返修温度需略高于初次焊接峰值温度(高5℃-10℃),同时控制加热时间,避免元器件二次损伤;返修后的焊点需重新检测机械强度。

 注意事项;

 1. 避免与常规锡膏混用:低温锡膏与常规无铅锡膏的合金成分不同,混用会导致焊点熔点异常、强度下降。

2. 存储条件严格:未开封的低温锡膏需在0℃-10℃冰箱中存储,保质期6个月;开封后未使用完的锡膏需密封后放回冰箱,且再次使用前需重新搅拌并检测性能。

3. 不适合关键结构焊点:因机械强度和耐热性有限,不宜用于主板CPU、电源接口等受力或高温工作的关键焊点。

 

低温锡膏的核心价值在于“低温焊接保护热敏器件”,但需在“低损伤”与“焊点性能”间权衡。

选择时需结合产品元器件特性、工作环境需求,同时严格控制印刷、回流焊等关键工艺参数,才能最大化其应用优势。