有铅锡膏Sn63Pb37免清洗 主板BGA植球锡膏

Sn63Pb37 有铅免清洗锡膏 · BGA植球专用详解

合金体系与核心参数

参数项 规格值 说明 

合金成分 Sn 63% / Pb 37% 共晶合金（Eutectic），Sn/Pb比例精确至±0.5% 

熔点（固/液相线） 183℃（共晶点） 固液同温，无糊状区，凝固速度快，焊点成型一致性好 

密度 8.42 g/cm³ 高于无铅SAC305（约7.4 g/cm³），焊点更饱满 

抗拉强度 ~30.6 MPa（4442 psi） 机械强度优异，抗热疲劳性能突出 

布氏硬度 14 HB 焊点硬度适中，不易脆裂 

热膨胀系数 24.7 ppm/℃ 与多数PCB基材匹配度较好 

电阻率 14.5 µΩ·cm 导电性能优于无铅合金 

共晶优势：Sn63Pb37是锡铅体系中唯一的共晶成分，熔化与凝固在同一温度完成，无塑性温度区间，BGA植球时焊点成型速度快、不易产生立碑和桥连，是BGA返修与植球的经典首选材料。 

粒径分级与BGA植球适配

依据 IPC-J-STD-005 标准，锡粉粒径分级如下：

粒径型号 粒径范围（μm） 适用焊盘间距 BGA植球适配场景 

Type 3 25–45 μm ≥0.5 mm 常规BGA（0.5mm/0.65mm间距）、大面积植球、钢网印刷 

Type 4 20–38 μm 0.4 mm 细间距BGA、0.4mm pitch、手机主板BGA 

Type 5 15–25 μm 0.3 mm 超细间距BGA、CSP、μBGA、精密返修 

Type 6 5–15 μm ≤0.25 mm 极细间距、晶圆级封装（WLP）、植球精度要求极高场景 

BGA植球选型建议：

手机主板/笔记本BGA返修：优先 Type 4，兼顾印刷性与细间距填充能力

0.3mm及以下超细间距：必须 Type 5/6，确保钢网开孔不漏粉、不连锡

钢网厚度匹配原则：锡粉最大粒径 ≤ 钢网厚度的 1/3，Type 4 适配 0.12mm 钢网，Type 5 适配 0.08mm 钢网

免清洗助焊剂体系

3.1 助焊剂分类（IPC-J-STD-004）

活性等级 代号 残留特性 BGA植球适用性 

ROL0 低活性免清洗 透明、极微量残留 ✅ 高可靠场景首选，探针可测 

ROL1 中等活性免清洗 少量透明残留 ✅ 通用型，兼顾润湿性与清洁度 

ROM1 中等活性松香型 可见松香残留 ⚠️ 需清洗，不推荐免清洗场景 

RA 高活性 大量残留 ❌ 腐蚀性强，BGA植球禁用 

3.2 免清洗型核心指标

助焊剂含量：约 10.5%–12.0%（BGA植球专用建议 11.5% 左右，兼顾印刷性与残留量）

残留物外观：无色透明 / 浅琥珀色，非粘性，不吸潮

表面绝缘电阻（SIR）：≥ 1×10⁸ Ω（免清洗级标准，确保焊点长期电气可靠性）

卤素含量：< 0.05%（无卤型）/ < 0.5%（常规含卤型）

铜板腐蚀：无腐蚀（铜镜测试通过）

BGA植球为什么选免清洗？ 

BGA焊点位于芯片底部，清洗溶剂难以到达且易残留溶剂蒸汽，免清洗体系可避免清洗盲区导致的离子污染和长期可靠性隐患。

BGA植球工艺要点

4.1 植球方式对比

工艺方式 适用场景 优点 缺点 

锡膏直接植球 小批量返修、手工操作 设备简单、成本低 球径一致性差、易桥连 

锡膏+预制锡球 中批量、品质要求高 球径均匀、接近原厂品质 工序多、需锡球物料 

钢网印刷+回流 批量植球 效率高、一致性好 需专用钢网和设备 

4.2 锡膏直接植球操作规范

1. 焊盘预处理：用吸锡带清理芯片焊盘至平整光亮，涂抹薄层高活性助焊膏

2. 钢网对位：钢网开孔与焊盘偏差 ≤ 0.01mm，磁吸/胶带固定

3. 锡膏印刷：刮刀角度 45°–60°，速度 20–30 mm/s，压力适中，确保每个开孔填满不拖尾

4. 回流熔球：

预热区：升温速率 1–1.5 ℃/s，至 150℃ 保温 60–90s

回流区：峰值温度 220–230℃（有铅183℃熔点以上 37–47℃）

183℃以上时间：40–60秒

冷却速率：2–4 ℃/s

5. 二次归位（可选）：冷却后补涂助焊剂，再次低温加热至锡球重熔，利用表面张力让锡球自动归位并更圆润

4.3 关键工艺控制点

钢网开孔设计：开孔直径 = 焊盘直径 × 0.8–0.9，防止锡量过多导致桥连

锡膏黏度：BGA植球建议黏度 800–1200 kcps（25℃，10rpm），过低易塌边桥连，过高填充不良

触变性指数：TI ≥ 0.6，保证印刷后不塌边、回流前保持形状

质量验收标准

5.1 植球后检测指标

检测项 合格标准 检测方法 

锡球外观 光亮、圆润、大小均匀 20倍放大镜目视 

球径偏差 ±10% 以内 显微镜测量 

桥连/连锡 0 目视 + X-Ray 

空洞率 ≤ 5%（面积占比），优质 ≤ 3% X-Ray检测 

共面性 锡球高度差 ≤ 0.05mm 高度规/激光测量 

焊点强度 剪切强度 ≥ 20 MPa 剪切测试 

5.2 常见失效与对策

失效现象 根因分析 解决方案 

锡球不圆润/发暗 助焊剂活性不足、氧化严重 提高助焊剂活性、氮气保护回流 

桥连/连锡 锡量过多、钢网开孔过大、黏度低 减小开孔、提高触变性、降低印刷量 

空洞率高（>5%） 锡膏吸潮、升温过快、助焊剂挥发不均 开封4h内用完、降低预热升温速率至1℃/s 

锡球移位 钢网对位偏差、热风风速过大 对位精度≤0.01mm、降低风枪风速 

虚焊/不润湿 焊盘氧化、助焊剂活性不够 重新清理焊盘、选用ROL1以上活性 

立碑效应 两端受热不均、锡量不对称 优化温度曲线均匀性、对称印刷 

存储与使用规范

项目 规范要求 

存储温度 2–10℃ 冷藏（密封） 

保质期 未开封 6 个月（冷藏条件下） 

回温要求 使用前室温回温 2–4 小时，禁止加热加速回温 

开封后使用时限 4 小时内用完（印刷状态） 

工作环境 温度 20–25℃，湿度 40–60% RH 

搅拌要求 回温后手工/机器搅拌 3–5 分钟，确保锡粉与助焊剂均匀混合 

剩余锡膏处理 密封后冷藏保存，下次使用前评估黏度变化，建议不超过 2 次解冻循环 

合规性说明

RoHS 状态：不符合 RoHS 指令（含铅量 37% 远超限值）

适用豁免条款：RoHS 附件 III 第 7(b)、15、24、31、33 条（服务器、存储、军工、航天等特定应用可豁免）

使用范围：仅限豁免领域内使用，普通消费电子已全面禁用有铅工艺

BGA返修特殊说明：有铅BGA芯片返修仍广泛使用Sn63Pb37锡膏，因有铅焊点可靠性更高、工艺窗口更宽，但需注意最终产品的合规性要求

总结：Sn63Pb37免清洗锡膏是BGA植球领域的"黄金标准"——共晶熔点183℃工艺窗口宽、润湿性优异、焊点光亮饱满、抗热疲劳性能突出。

对于手机主板BGA返修场景，推荐 Type 4 粒径 + ROL0/ROL1 免清洗助焊剂体系 + 针管包装 的组合，配合规范的回流曲线和钢网设计，可实现空洞率＜5%、植锡圆润、无桥连的高品质植球效果。