详解免清洗无铅锡膏高活性低残留电子元件焊料

免清洗无铅锡膏作为高活性低残留的电子元件焊料，近年来在电子制造领域得到广泛应用。

其核心优势在于无需清洗工艺即可满足高可靠性焊接需求，同时符合环保法规要求，尤其适用于高密度、细间距电路板及对残留敏感的场景。

从技术特性、产品选型、应用场景及行业趋势等方面进行详细解析：

核心技术特性与产品选型；

 1. 合金体系与温度适配

 高温合金：

主流高温锡膏采用 SAC305（Sn96.5Ag3.0Cu0.5，熔点217℃），适用于汽车电子、工业控制等高温环境（长期工作温度≤150℃）。

例如；锡膏在空气环境中回流焊时，可实现超低BGA空洞率（＜10%）和优异的热机械强度，适用于车载电源模块 。

新一代Innolot 2.0进一步降低成本，同时保持抗蠕变性，延长高温环境下的产品寿命 。

中低温合金：

对于热敏元件（如LED、柔性PCB），可选用 Sn-Bi-Ag（熔点195℃） 或 SAC105（Sn99.0Ag0.3Cu0.7）。

低温锡膏通过优化助焊剂配方，在180-220℃回流焊中仍能保持高润湿性，适用于不耐高温的元器件焊接 。

2. 助焊剂体系与活性控制

高活性设计：

助焊剂通常包含有机酸（如丁二酸、己二酸）和胺类化合物，通过复配优化活性。

例如，研究显示，丁二酸:己二酸:有机酸A=1:1.7:1.5（质量比）的活性剂组合可实现最佳铺展率（＞80%），同时残留量低至3%以下。

锡膏活性助焊剂，在空气回流中可有效减少“枕头效应”（HiP）缺陷，适用于0.3mm以下细间距引脚焊接 。

低残留与绝缘性能：

免清洗锡膏的残留需满足 IPC-A-610 CLASS II 标准，即表面绝缘电阻（SIR）≥10¹²Ω，离子含量（Cl⁻/Br⁻）＜500ppm。

锡膏通过低介电常数助焊剂设计（ε≤3.5），可降低电磁干扰，适用于医疗设备的精密电路。

3. 工艺窗口与缺陷控制

宽回流曲线兼容性：

优质锡膏可适应不同回流工艺。

例如，锡膏支持直线升温或保温回流曲线（150-200℃预热），在复杂高密度电路板上实现零卤素残留，BGA空洞率平均＜10%，符合IPC-7095三级标准。

锡膏通过触变剂优化，在连续印刷12小时后仍保持良好粘着力，减少因工艺波动导致的桥连和塌陷 。

空洞与氧化控制：

在空气环境中焊接时，通过优化合金流动性和助焊剂脱气性能，将针孔和吹孔缺陷率降低至行业平均水平的1/3以下 。

锡膏在电机控制器焊接中，经万公里道路测试无热疲劳开裂，验证了其抗空洞能力。

典型应用场景；

1. 汽车电子

高温高振动环境：

发动机舱内的传感器、ECU模块需承受-40℃~125℃温度循环和高振动。

贺力斯纳米锡膏的抗蠕变强度比传统SAC305提升20%，在150℃长期运行下焊点强度保持率＞90%，满足车规级AEC-Q200认证 。

锡膏在新能源汽车电机控制器焊接中，经10万公里测试无失效，适配IGBT模块的多层焊接工艺。

 2. 医疗设备

 精密可靠需求：

心电图机、MRI设备的微小焊点（0.2mm以下）需低空洞率（＜2%）和无腐蚀残留。

医疗级锡膏通过SGS无卤认证，残留固体含量≤3%，绝缘电阻＞10¹⁴Ω，符合ISO 10993生物兼容性要求，可降低电迁移风险，适用于植入式医疗设备的长期稳定性焊接 。

 3. 消费电子与通信

 高密度集成工艺：

智能手机主板的01005元件和5G基站的高频高速电路板需锡膏具备优异的印刷精度。

锡膏采用6#超细粉（20~38μm），在0.3mm焊盘上桥连率＜0.05%，适配细间距QFN和BGA封装 。

底部焊端组件焊接中，空洞率平均＜10%，支持5G微站的高效生产。

 4. 工业控制与新能源

恶劣环境耐受性：

光伏逆变器的散热基板需在60℃/95%湿度下运行5年以上。

高温高湿测试（85℃/85%RH，1000小时），焊点剪切强度保持率≥85%，适用于户外设备。

风力发电机变流器的PCB板采用锡膏，可减少因振动引起的焊点开裂，提升设备可靠性 。

行业趋势与技术创新；

 1. 环保与绿色制造

 无卤化与低碳转型：

欧盟新WEEE指令和中国双碳目标推动锡膏向无卤化发展。

作为国内首家通过SGS零卤素认证的品牌，其助焊剂不含溴化物，符合IPC-J-STD-004B标准，可帮助企业获得绿色工厂认证。

贺力斯SMT系列锡膏通过REACH认证，减少SVHC物质使用，同时优化生产工艺降低排放 。

2. 低成本与国产替代

低银配方技术突破：

2025年主流厂商推出银含量＜1%的锡膏，在保证润湿性的前提下降低材料成本15%~20%，适用于消费电子大规模生产 。

国产锡膏如优特尔、吉田的市场份额快速提升，2024年材料自给率达68.7%，预计2025年突破73%。

3. 工艺优化与智能化

 闭环反馈系统：

部分厂商引入AI视觉检测和实时温度监控，通过调整回流曲线参数（如峰值温度±5℃），将焊接不良率从0.3%降至0.1%以下。

提供可焊性分析服务，协助客户优化钢网开口设计和印刷压力

免清洗无铅锡膏的高活性低残留特性，使其成为电子制造行业绿色化、精细化转型的关键材料。

选择时需综合考虑合金体系、工艺窗口、环保认证及应用场景，同时关注国产

替代趋势下的性价比优势。

随着新能源汽车、人工智能等领域的需求增长，锡膏将向更低银含量、更高可靠性和智能化工艺适配方向持续发展。