详解高温无铅锡膏 高活性焊接牢固 电路板专用
来源:优特尔锡膏 浏览: 发布时间:2025-09-17
针对电路板专用的高温无铅锡膏需求,结合高活性和焊接牢固性要求,材料特性、工艺适配性及市场产品的综合解决方案:
核心材料与技术参数;
1. 合金成分与高温性能
高温无铅锡膏通常采用 Sn-Ag-Cu(SAC)系列合金,如 SAC305(Sn96.5Ag3.0Cu0.5),其熔点为217°C,在240-250°C回流焊峰值温度下可形成稳定焊点,适用于普通高温场景。
对于更高温环境(如汽车发动机舱),可选择 SnAg3Cu0.5 或福英达 FTD-360 等特种合金,后者采用自主研发的FH360合金,回流峰值温度达360°C,焊点服役温度超300°C,可替代传统高铅焊料 。
2. 高活性助焊剂体系
助焊剂活性直接影响焊接质量。
高活性助焊剂通常含 低离子性卤素活化剂(如嘉鹏泰305锡膏),能有效去除氧化层,提升润湿性。
例如,锡膏的无卤助焊剂在250°C回流焊中无碳化现象,适配车规级封装 。
需注意,高活性助焊剂需平衡残留物控制,免清洗型应满足绝缘电阻≥10^12Ω、离子污染<0.75μg/cm²(如吉田SD-510)。
关键性能与应用场景;
1. 焊接牢固性验证
机械强度:锡膏的剪切强度大于SAC305,经500次热循环(-40°C~85°C)后焊点无裂纹 。
抗拉强度测试显示,优质锡膏焊点可达到535MPa。
抗热疲劳:某车企采用SnAg4Cu0.5合金锡膏焊接车载MCU,在150°C长期工作中剪切强度保持40MPa以上,故障投诉从500起/年降至5起/年。
2. 行业认证与合规性
环保标准:主流产品均通过RoHS、REACH认证。
医疗/工业标准:无卤锡膏通过IPC-A-610 CLASS II,残留物电导率<10μS/cm,适配医疗设备和PLC模块。
3. 典型应用案例
汽车电子:DC/DC转换器采用SAC405合金锡膏,电流承载能力达200A,效率提升至96%,故障率从2.5%降至0.1%。
工业控制:PLC电源模块使用高绝缘锡膏(绝缘电阻10¹³Ω),爬电距离满足220V AC要求,短路率从2.5%降至0.03%。
消费电子:在智能手机摄像头模组焊接中,接触电阻<10mΩ,良率达99.8%。
工艺适配与操作要点;
1. 回流焊参数优化
预热阶段:以1.5-3°C/s速率升温至150-180°C,激活助焊剂并去除氧化层。
保温阶段:在180-200°C维持60-90秒,确保助焊剂均匀铺展。
峰值温度:SAC305建议235-245°C,FTD-360需360°C,冷却速率控制在2-4°C/s以避免应力开裂 。
2. 钢网与印刷控制
钢网设计:BGA开孔按Pitch的55%(如0.5mm Pitch开孔0.30mm),0402元件钢网厚度0.12mm,确保锡膏量均匀。
印刷工艺:刮刀压力5-10kg/cm,速度20-50mm/s,避免锡膏塌陷或漏印。
贺力斯锡膏的保湿技术可使钢网有效时间达12小时。
3. 储存与使用规范
储存条件:未开封锡膏需在0-10°C冷藏,保质期6个月;开封后需在24-48小时内用完,回温时间≥4小时以避免冷凝水影响。
环境控制:车间湿度≤50% RH,氮气保护(氧含量<500ppm)可提升润湿性,减少氧化。
品牌推荐与选型策略;
1. 主流品牌与产品
千住:M705-GRN360-K2(精密焊接)、M705(通用型),适配BGA和01005元件。
贺力斯:高温SnAg0.3Cu0.7锡膏,性价比高,适用于中小批量生产。
吉田:SD-588(光伏储能)、SD-510(消费电子),通过AEC-Q200和IPC认证。
2. 选型建议
成本优先:高温SnAg0.3Cu0.7锡膏(约211元/500g)。
高精度需求:千住M705-GRN360-K2(约580元/0.5kg),颗粒度Type 4,适配0201元件。
极端高温:提供360°C峰值温度解决方案,适合航空航天和工业设备 。
质量控制与风险规避;
1. 检测项目
锡膏验证:使用激光粒度仪检测D50分布(如SAC305需25-45μm),通过X射线检测焊点空洞率(目标<5%)。
可靠性测试:85°C/85% RH环境下进行72小时表面绝缘电阻(SIR)测试,要求>100MΩ。
2. 常见问题应对
虚焊/冷焊:检查助焊剂活性是否不足或回流温度偏低,可提高峰值温度5-10°C。
锡珠/桥连:调整钢网开孔尺寸(如0402元件钢网宽度0.26mm),降低印刷速度至30mm/s以下。
残留物腐蚀:选择免清洗型锡膏,或采用水清洗型(如抖音推荐的零卤助焊剂)并确保清洗彻底。
通过以上方案,可系统性满足高温无铅锡膏在电路
板焊接中的高活性、牢固性及可靠性需求。
实际应用中,建议先进行小批量验证,并与供应商协作优化工艺参数。
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