每一款锡膏的详解应用与及成分
来源:优特尔锡膏 浏览: 发布时间:2025-09-19
电子制造中锡膏的选择需根据焊接需求精准匹配成分与性能。
主流锡膏的成分解析、典型应用及核心特性,涵盖无铅、含铅、低温、高温及特殊合金等类别:无铅锡膏(铅含量<1000ppm)
1. SAC305(Sn96.5Ag3.0Cu0.5)
成分:锡(96.5%)、银(3.0%)、铜(0.5%),熔点217℃ 。
应用:
消费电子:手机、笔记本主板焊接,适配BGA、QFN等精密封装 。
工业设备:基站天线、5G射频组件,抗温性能满足长期稳定工作。
汽车电子非核心部位:车载娱乐系统、车窗控制模块。
优势:
中高温度焊接的“准通用款”,兼容常规回流焊工艺,峰值温度240-250℃。
焊点强度高、抗热疲劳性能优于低银合金(如SAC0307),通过IPC-J-STD-004B认证。
无卤素配方(如Alpha OM-338),残留绝缘阻抗高,适合免清洗工艺。
2. SAC0307(Sn99Ag0.3Cu0.7)
成分:锡(99%)、银(0.3%)、铜(0.7%),熔点217℃ 。
应用:
低成本场景:家电控制板、LED照明,成本比SAC305低15%-20%。
普通工业设备:对耐温要求中等的通信模块。
局限性:
银含量低导致润湿性稍弱,高温循环下焊点可靠性略逊于SAC305。
不适合汽车核心安全部件(如ECU)。
3. SAC405(Sn95.5Ag4.0Cu0.5)
成分:锡(95.5%)、银(4.0%)、铜(0.5%),熔点227℃ 。
应用:
高温高可靠性需求:汽车发动机舱电子控制单元(ECU)、工业烤箱控制板 。
极端环境:-40℃~150℃宽温循环的户外通信设备 。
优势:
更高银含量提升焊点强度和抗振动性能,适合长期暴露在恶劣环境的设备 。
兼容常规回流焊设备,仅需调整温度曲线(峰值250-260℃)。
4. SAC-Ni(锡银铜镍合金)
成分:锡(95%-98%)、银(0.2%-0.4%)、铜(1%-3%)、镍(0.1%-0.3%),熔点217-227℃。
应用:
新能源领域:锂离子电池电极焊接,镍元素抑制金属化溶解,提升电池循环寿命。
高频高速场景:5G基站射频器件,减少信号传输损耗。
优势:
石墨烯和稀土元素(铈、镱)细化晶粒,延展性提升30%,抗跌落性能优异。
助焊剂适配金、镍等金属基材,润湿性优于普通SAC合金。
低温锡膏(熔点≤183℃)
1. Sn42Bi58
成分:锡(42%)、铋(58%),共晶熔点138℃ 。
应用:
热敏元件焊接:柔性电路板、纸质PCB、微型传感器 。
LED灯条封装:避免高温损坏发光芯片。
局限性:
铋的脆性导致焊点机械强度低,不适合振动环境(如车载设备)。
回流焊需严格控制温度(160-170℃),工艺窗口较窄 。
2. Sn64Bi35Ag1
成分:锡(64%)、铋(35%)、银(1%),熔点178℃ 。
应用:
中低温需求:对温度敏感的消费电子(如智能手表屏幕)。
返修场景:手机尾插、BGA植锡,银元素提升焊点圆润度。
优势:
银含量改善抗跌落性能,比Sn42Bi58更适合需承受轻微振动的设备。
可在190-210℃完成焊接,保护不耐高温的元件。
含铅锡膏(铅含量>1000ppm)
1. Sn63Pb37
成分:锡(63%)、铅(37%),共晶熔点183℃ 。
应用:
高精度维修:电脑主板芯片级维修、密脚IC焊接,爬锡能力强 。
特殊工艺:需低熔点焊接的老式电子设备(如早期电视机)。
局限性:
不符合RoHS指令,仅限特定豁免场景(如航空航天) 。
铅的毒性需严格管控生产环境 。
2. Sn62.8Pb36.8Ag0.4
成分:锡(62.8%)、铅(36.8%)、银(0.4%),熔点183℃ 。
应用:
手机维修:尾插、按键焊接,银元素提升导电性和焊点饱满度。
BGA植锡:芯片级封装的返修工艺。
优势:
含银配方比普通Sn63Pb37更适合高频信号传输(如射频模块)。
成本低于无铅锡膏,适合小批量维修场景。
特殊合金锡膏;
电子制造中锡膏的选择需根据焊接需求精准匹配成分与性能。
以下是主流锡膏的成分解析、典型应用及核心特性,涵盖无铅、含铅、低温、高温及特殊合金等类别:
无铅锡膏(铅含量<1000ppm)
1. SAC305(Sn96.5Ag3.0Cu0.5)
成分:锡(96.5%)、银(3.0%)、铜(0.5%),熔点217℃ 。
应用:
消费电子:手机、笔记本主板焊接,适配BGA、QFN等精密封装 。
工业设备:基站天线、5G射频组件,抗温性能满足长期稳定工作。
汽车电子非核心部位:车载娱乐系统、车窗控制模块。
优势:
中高温度焊接的“准通用款”,兼容常规回流焊工艺,峰值温度240-250℃。
焊点强度高、抗热疲劳性能优于低银合金(如SAC0307),通过IPC-J-STD-004B认证。
无卤素配方(如Alpha OM-338),残留绝缘阻抗高,适合免清洗工艺。
2. SAC0307(Sn99Ag0.3Cu0.7)
成分:锡(99%)、银(0.3%)、铜(0.7%),熔点217℃ 。
应用:
低成本场景:家电控制板、LED照明,成本比SAC305低15%-20%。
普通工业设备:对耐温要求中等的通信模块。
局限性:
银含量低导致润湿性稍弱,高温循环下焊点可靠性略逊于SAC305。
不适合汽车核心安全部件(如ECU)。
3. SAC405(Sn95.5Ag4.0Cu0.5)
成分:锡(95.5%)、银(4.0%)、铜(0.5%),熔点227℃ 。
应用:
高温高可靠性需求:汽车发动机舱电子控制单元(ECU)、工业烤箱控制板 。
极端环境:-40℃~150℃宽温循环的户外通信设备 。
优势:
更高银含量提升焊点强度和抗振动性能,适合长期暴露在恶劣环境的设备 。
兼容常规回流焊设备,仅需调整温度曲线(峰值250-260℃)。
4. SAC-Ni(锡银铜镍合金)
成分:锡(95%-98%)、银(0.2%-0.4%)、铜(1%-3%)、镍(0.1%-0.3%),熔点217-227℃。
应用:
新能源领域:锂离子电池电极焊接,镍元素抑制金属化溶解,提升电池循环寿命。
高频高速场景:5G基站射频器件,减少信号传输损耗。
优势:
石墨烯和稀土元素(铈、镱)细化晶粒,延展性提升30%,抗跌落性能优异。
助焊剂适配金、镍等金属基材,润湿性优于普通SAC合金。
低温锡膏(熔点≤183℃)
1. Sn42Bi58
成分:锡(42%)、铋(58%),共晶熔点138℃ 。
应用:
热敏元件焊接:柔性电路板、纸质PCB、微型传感器 。
LED灯条封装:避免高温损坏发光芯片。
局限性:
铋的脆性导致焊点机械强度低,不适合振动环境(如车载设备)。
回流焊需严格控制温度(160-170℃),工艺窗口较窄 。
2. Sn64Bi35Ag1
成分:锡(64%)、铋(35%)、银(1%),熔点178℃ 。
应用:
中低温需求:对温度敏感的消费电子(如智能手表屏幕)。
返修场景:手机尾插、BGA植锡,银元素提升焊点圆润度。
优势:
银含量改善抗跌落性能,比Sn42Bi58更适合需承受轻微振动的设备。
可在190-210℃完成焊接,保护不耐高温的元件。
含铅锡膏(铅含量>1000ppm)
1. Sn63Pb37
成分:锡(63%)、铅(37%),共晶熔点183℃ 。
应用:
高精度维修:电脑主板芯片级维修、密脚IC焊接,爬锡能力强 。
特殊工艺:需低熔点焊接的老式电子设备(如早期电视机)。
局限性:
不符合RoHS指令,仅限特定豁免场景(如航空航天) 。
铅的毒性需严格管控生产环境 。
2. Sn62.8Pb36.8Ag0.4
成分:锡(62.8%)、铅(36.8%)、银(0.4%),熔点183℃ 。
应用:
手机维修:尾插、按键焊接,银元素提升导电性和焊点饱满度。
BGA植锡:芯片级封装的返修工艺。
优势:
含银配方比普通Sn63Pb37更适合高频信号传输(如射频模块)。
成本低于无铅锡膏,适合小批量维修场景。
特殊合金锡膏;
1. Sn-Cu(Sn99.3Cu0.7)
成分:锡(99.3%)、铜(0.7%),熔点227℃ 。
应用:
低成本替代方案:光伏接线盒、普通工业控制板,成本比SAC305低30% 。
高温焊接:需承受250℃以上回流焊的陶瓷基板 。
局限性:
润湿性较差,需搭配高活性助焊剂,残留可能影响绝缘性能 。
抗热疲劳性能弱于SAC合金,不适合长期高温环境 。
2. Sn-Zn(Sn91Zn9)
成分:锡(91%)、锌(9%),熔点199℃ 。
应用:
铝基板焊接:LED照明、散热模组,锌与铝的亲和力提升焊接可靠性 。
高温高湿环境:卫浴电器、户外灯具,抗腐蚀性能优于普通锡膏 。
局限性:
锌易氧化,需在氮气环境下焊接,工艺成本较高 。
焊点脆性较大,不适合振动场景 。
助焊剂类型与影响;
1. 免清洗型:
成分:松香树脂、有机酸活化剂、触变剂 。
应用:消费电子、通信设备,残留少(固体含量<5%),无需清洗。
典型型号:Alpha OM-338、Indium HF-350。
2. 水清洗型:
成分:水溶性树脂、胺类活化剂 。
应用:医疗设备、汽车电子,残留可通过去离子水清洗,确保高绝缘性 。
优势:符合IPC-J-STD-004B对离子污染的严格要求 。
3. 松香基型:
成分:天然松香、卤化物活化剂。
应用:高可靠性工业设备,活性强但残留需清洗。
局限性:高温下松香易碳化,导致焊点发黑 。
选型关键原则;
1. 元件耐温性:
热敏元件(如柔性屏)→ 低温锡膏(Sn42Bi58)。
耐高温芯片(如IGBT)→ 高温锡膏(SAC405) 。
2. 环境要求:
出口欧美市场→ 无铅无卤锡膏(如SAC305+无卤素助焊剂)。
户外高湿环境→ Sn-Zn合金或含镍锡膏(SAC-Ni) 。
3. 成本平衡:
- 大规模消费电子→ SAC0307(低成本)。
- 高端医疗设备→ SAC305+水清洗助焊剂(高可靠性) 。
4. 工艺兼容性:
- 细间距BGA(0.3mm以下)→ T5/T6超细粉锡膏(如SAC305-T5) 。
- 波峰焊工艺→ 高流动性锡膏(如Sn63Pb37或SAC305)。
七、典型品牌与产品特性
1. 国际品牌:
- Alpha(美国):
- OM-338:无卤素免清洗锡膏,适合高速印刷和0.4mm间距元件。
- SN100C:Sn-Cu-Ni合金,抗铜腐蚀性能优异,用于汽车电子 。
- Indium(美国):
- HF-350:低空洞率、高抗锡珠性能,兼容OSP和浸银工艺。
- InSiTech 10.8:含铋低温锡膏(Sn42Bi58),印刷精度达±5μm 。
2. 国内品牌:
- 唯特偶(中国):
- WTO-LF9400-GF:SAC305配方,印刷SPI直通率>98%,适配OSP板 。
- WTO-LF3800/305-4B:含89%消费前回收锡,通过SCS翠鸟认证,环保低碳 。
- 华腾(中国):
- SAC305锡膏:T5-T9超细粉,适配芯片级封装和高密度电路板 。
- Sn42Bi58低温锡膏:印刷后4小时内不塌陷,适合LED灯条自动化生产 。
八、认证与测试标准
1. 环保认证:
- RoHS 2.0:限制铅、汞等有害物质含量 。
- REACH:管控化学物质注册、评估和授权。
- 无卤认证(Halogen Free):氯/溴含量均<900ppm(如吉田医疗锡膏)。
2. 可靠性测试:
- IPC-J-STD-004B:助焊剂活性和腐蚀性测试 。
- IPC-TM-650:焊点剪切强度、热循环寿命测试。
- 盐雾测试(1000小时):评估抗腐蚀性能(如福英达高温锡膏) 。
总结
锡膏的选择是材料、工艺、环境与成本的综合博弈。没有绝对的“万能款”,但通过精准匹配合金成分、助焊剂类型和工艺参数,可最大化满足电子制造的多样化需求。例如:
- 消费电子主流:SAC305免清洗锡膏,平衡可靠性与成本 。
- 汽车核心电子:SAC405或含镍锡膏,应对高温振动 。
- 医疗精密焊接:水清洗型SAC305,确保零离子污染 。
- 低温敏感场景:Sn42Bi58搭配高精度印刷设备,保护热敏元件 。
最终,建议通过试产验证(如回流焊温度曲线优化、焊点金相分析)和第三方检测(如SGS成分分析、CT扫描空洞率),确保锡膏选型的科学性与稳定性。
1. Sn-Cu(Sn99.3Cu0.7)
成分:锡(99.3%)、铜(0.7%),熔点227℃ 。
应用:
低成本替代方案:光伏接线盒、普通工业控制板,成本比SAC305低30% 。
高温焊接:需承受250℃以上回流焊的陶瓷基板 。
局限性:
润湿性较差,需搭配高活性助焊剂,残留可能影响绝缘性能 。
抗热疲劳性能弱于SAC合金,不适合长期高温环境 。
2. Sn-Zn(Sn91Zn9)
成分:锡(91%)、锌(9%),熔点199℃ 。
应用:
铝基板焊接:LED照明、散热模组,锌与铝的亲和力提升焊接可靠性 。
高温高湿环境:卫浴电器、户外灯具,抗腐蚀性能优于普通锡膏 。
局限性:
锌易氧化,需在氮气环境下焊接,工艺成本较高 。
焊点脆性较大,不适合振动场景 。
助焊剂类型与影响;
1. 免清洗型:
成分:松香树脂、有机酸活化剂、触变剂 。
应用:消费电子、通信设备,残留少(固体含量<5%),无需清洗。
典型型号:Alpha OM-338、Indium HF-350。
2. 水清洗型:
成分:水溶性树脂、胺类活化剂 。
应用:医疗设备、汽车电子,残留可通过去离子水清洗,确保高绝缘性 。
优势:符合IPC-J-STD-004B对离子污染的严格要求 。
3. 松香基型:
成分:天然松香、卤化物活化剂。
应用:高可靠性工业设备,活性强但残留需清洗。
局限性:高温下松香易碳化,导致焊点发黑 。
选型关键原则;
1. 元件耐温性:
热敏元件(如柔性屏)→ 低温锡膏(Sn42Bi58)。
耐高温芯片(如IGBT)→ 高温锡膏(SAC405) 。
2. 环境要求:
出口欧美市场→ 无铅无卤锡膏(如SAC305+无卤素助焊剂)。
户外高湿环境→ Sn-Zn合金或含镍锡膏(SAC-Ni) 。
3. 成本平衡:
大规模消费电子→ SAC0307(低成本)。
高端医疗设备→ SAC305+水清洗助焊剂(高可靠性) 。
4. 工艺兼容性:
细间距BGA(0.3mm以下)→ T5/T6超细粉锡膏(如SAC305-T5) 。
波峰焊工艺→ 高流动性锡膏(如Sn63Pb37或SAC305)。
典型品牌与产品特性;
1. 国际品牌:
Alpha(美国):
OM-338:无卤素免清洗锡膏,适合高速印刷和0.4mm间距元件。
SN100C:Sn-Cu-Ni合金,抗铜腐蚀性能优异,用于汽车电子 。
Indium(美国):
HF-350:低空洞率、高抗锡珠性能,兼容OSP和浸银工艺。
InSiTech 10.8:含铋低温锡膏(Sn42Bi58),印刷精度达±5μm 。
2. 国内品牌:
3.贺力斯纳米(中国):
913A:SAC305配方,印刷SPI直通率>98%,适配OSP板 。
305-4B:含89%消费前回收锡,通过SCS翠鸟认证,环保低碳 。
华腾(中国):
SAC305锡膏:T5-T9超细粉,适配芯片级封装和高密度电路板 。
Sn42Bi58低温锡膏:印刷后4小时内不塌陷,适合LED灯条自动化生产 。
认证与测试标准;
1. 环保认证:
RoHS 2.0:限制铅、汞等有害物质含量 。
REACH:管控化学物质注册、评估和授权。
无卤认证(Halogen Free):氯/溴含量均<900ppm(如吉田医疗锡膏)。
2. 可靠性测试:
IPC-J-STD-004B:助焊剂活性和腐蚀性测试 。
IPC-TM-65
0:焊点剪切强度、热循环寿命测试。
盐雾测试(1000小时):评估抗腐蚀性能(如优特尔高温锡膏) 。
锡膏的选择是材料、工艺、环境与成本的综合博弈。
没有绝对的“万能款”,但通过精准匹配合金成分、助焊剂类型和工艺参数,可最大化足电子制造的多样化需求。
例如:
消费电子主流:SAC305免清洗锡膏,平衡可靠性与成本 。
汽车核心电子:SAC405或含镍锡膏,应对高温振动 。
医疗精密焊接:水清洗型SAC305,确保零离子污染 。
低温敏感场景:Sn42Bi58搭配高精度印刷设备,保护热敏元件 。
建议通过试产验证(如回流焊温度曲线优化、焊点金相分析)和第三方检测(如SGS成分分析、CT扫描空洞率),确保锡膏选型的科学性与稳定性。
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