低温锡膏：用于不耐高温的元件或降低整体焊接能耗

低温锡膏作为电子焊接领域的“温和革命者”，凭借其低熔点特性和工艺适配性，成为热敏感元件焊接与节能生产的核心材料。

其核心价值体现在精准控温保护元件与显著降低能耗两大维度，同时通过材料创新不断突破可靠性瓶颈。

以下从技术原理、应用场景及发展趋势展开分析：

技术本质：通过合金配方实现温度-强度平衡

 低温锡膏的核心是低熔点合金体系，主流成分包括：

 1. Sn-Bi共晶合金（熔点138℃）

典型配方为Sn42Bi58，焊接峰值温度控制在170-200℃，适用于柔性电路板、LED芯片等耐温＜180℃的元件。

但铋的脆性导致焊点剪切强度仅25-30MPa，易在振动或热冲击下失效。

2. 改性合金（如Sn-Bi-Ag/Sn-Bi-In）

添加0.5%银或铟可提升润湿性与抗蠕变性，例如Sn42Bi57.6Ag0.4配方的焊点导热率达67W/m·K（传统银胶的20倍），抗拉强度提升至30MPa，满足新能源汽车电池极耳焊接需求。

3. 中低温合金（如Sn-Ag-Bi，熔点170℃）

兼顾低温（峰值温度210-230℃）与中等强度（抗拉强度35MPa），适配汽车电子ADAS摄像头模块等需长期耐高温的场景。

 核心优势：从元件保护到能效革新

 1. 热敏感元件的精准守护者

 消费电子：在折叠屏手机的铰链FPC焊接中，低温锡膏将峰值温度从250℃降至180℃，避免聚酰亚胺薄膜脆化，良率提升至99.9%。

联想曾用Sn-Bi锡膏焊接笔记本散热模组，使主板翘曲率降低50%。

医疗设备：心脏起搏器的生物相容性传感器焊接需控制温度≤150℃，低温锡膏通过纳米银增强技术，在170℃完成焊接且无热损伤。

LED封装：LED的芯片焊接若使用高温锡膏（217℃），易导致量子点材料发光效率衰减，而低温锡膏（138℃）可将光衰控制在3%以内。

 2. 焊接能耗的颠覆性革新

 温度与能耗双降：与传统高温锡膏（峰值250℃）相比，低温锡膏（峰值170-200℃）可减少30%-35%的能耗。

工厂通过该技术每年减排4000吨CO₂，相当于种植22万棵树。

设备兼容性提升：部分回流焊设备只需调整炉温曲线（预热区100-120℃，回流区170-180℃）即可兼容低温工艺，改造成本较全设备更换降低60%。

 应用场景：从传统领域到新兴战略市场

 1. 传统优势领域

 LED照明：Sn-Bi锡膏在LED灯珠与铝基板焊接中避免高温导致的荧光粉变色，已成为行业标配 。

高频器件：5G基站的射频滤波器焊接需控制温度≤200℃，低温锡膏通过优化助焊剂活性（卤素含量1000ppm），实现低损耗（插入损耗＜0.5dB）焊接。

二次回流工艺：双面PCB板的第二次焊接使用低温锡膏（如Sn-Bi），可防止底层已焊元件（如BGA）在高温下二次熔化。

 2. 新兴战略市场

 新能源汽车：电池模组的极耳焊接需承受150℃高温与振动，Sn-Ag-Bi锡膏（如千住M705）的焊点抗拉强度达30MPa，满足10年以上使用寿命需求。

电机控制器的IGBT芯片焊接采用低温锡膏，可降低热应力导致的焊点开裂风险。

第三代半导体：碳化硅（SiC）器件的50μm焊盘因热膨胀系数差异（SiC与铜基板），传统高温焊接易开裂。

低温锡膏的低热阻特性（热导率67W/m·K）有效缓解这一问题，已应用于车载OBC（车载充电器）。

光伏组件：Sn-Zn锡膏在-40℃至85℃极端温差下，抗氧化能力比传统锡膏提升50%，使焊带寿命延长至25年以上，成为光伏叠瓦技术的关键材料。

 挑战与突破：从可靠性争议到技术迭代

 1. 核心痛点与解决方案

 焊点脆性：Sn-Bi合金在长期高温（＞85℃）下易发生铋偏析，导致剪切强度下降。

通过添加0.5%纳米银线或0.3%铟，可将剪切强度提升至40MPa，接近SAC305水平。

润湿性不足：Sn-Bi合金表面张力较高（约450mN/m），需优化助焊剂配方（如添加氟碳表面活性剂），使扩展率从85%提升至92%。

工艺窗口狭窄：低温锡膏的液态保持时间需严格控制在60-90秒，否则易产生虚焊。

通过实时温度监测系统（如KIC 24/7），可将温度波动控制在±2℃以内。

 2. 技术创新趋势

 超低温合金研发：熔点＜130℃的Sn-In合金（如Sn52In48，熔点118℃）已进入量产阶段，适用于MEMS传感器与柔性电子的极低温焊接。

智能焊锡膏技术：内置温度感应微粒的锡膏可实时反馈焊接温度曲线，公司已用于智能手表主板组装，将缺陷率从0.1%降至0.01%。

绿色环保升级：生物基助焊剂（如松香改性植物提取物）替代石油基活性剂，VOC排放量减少80%，符合欧盟REACH法规最新要求。

 选择指南：场景适配与工艺平衡

 应用场景 推荐合金类型 关键参数要求 典型产品示例 

柔性屏、LED封装 Sn-Bi（138℃） 扩展率≥90%，残留绝缘电阻＞10¹⁴Ω Alpha OM-520 

新能源汽车电池极耳焊接 Sn-Ag-Bi（170℃） 抗拉强度≥30MPa，空洞率＜5% 千住M705 

高频5G射频模块 Sn-Bi-Ag（145℃） 插入损耗＜0.3dB，焊球直径≤75μm 铟泰Indalloy 227 

第三代半导体器件 Sn-In（118℃） 热导率＞60W/m·K，热膨胀系数匹配 贺利氏Multicore SN100C 

低温锡膏的崛起不仅是材料技术的突破，更是电子制造向精准化、绿色化、智能化转型的缩影。

随着新能源汽车、AIoT等战略产业的爆发，其市场规模预计2025年将突破60亿元。

通过合金设计、工艺优化与智

能监控的协同创新，低温锡膏有望从“替代方案”升级为电子焊接的“主流选择”，引领行业进入“低温高效”新纪元。