零卤素免清洗锡膏：汽车电子模块焊接的可靠性保障

零卤素免清洗锡膏：定义与核心优势

零卤素标准：

符合EN14562和IPC J-Std-004标准，卤素(Cl+Br)总含量≤1500ppm，单元素≤900ppm，部分高端产品达到"零添加"(ROL0级)

无卤素≠无卤化物：零卤素产品不含任何有意添加的卤素化合物，残留卤素来自原材料本身

免清洗特性：

固含量≤5%，残留物极少且透明，离子污染度<1.5μg/cm²，绝缘阻抗>10¹⁰Ω，无需清洗即可通过ICT测试

焊点光亮饱满，不影响外观检查和电气性能，节省清洗工序和成本(约18.7%)

低空洞率：汽车电子可靠性的关键指标

空洞危害：

降低焊点热导率和导电性，导致局部过热，影响模块寿命

削弱机械强度，在振动环境(如车载)下易引发焊点开裂

汽车电子标准：AEC-Q004建议关键焊点空洞率<10%，高端应用(如IGBT模块)要求<3%低空洞技术原理：

1. 助焊剂优化：缓慢均匀释放气体，回流前基本分解完毕，减少气泡形成

2. 合金粉末改良：高球形度、低氧化度锡粉，流动性更佳，气体更易排出

3. 特殊添加剂：纳米炭粉、稀土氧化物改善微观结构，提升铺展性；两性离子表面活性剂降低表面张力

汽车电子模块焊接的严苛需求与解决方案

汽车电子焊接挑战：

工作环境恶劣：-40℃~150℃温度波动、持续振动、高湿度

安全性要求高：动力系统、安全气囊等关键模块可靠性要求极高

混合组装：多种元件(IC、电容、传感器)同板，热敏感性差异大

环保法规：RoHS、REACH等强制要求无铅无卤化

零卤素低空洞锡膏的完美适配：

特性 对汽车电子的价值 

超低空洞率(≤5%) 提升焊点热导率和机械强度，确保BGA、QFN等精密元件可靠连接，延长使用寿命[__LINK_ICON] 

零卤素配方 避免卤素残留对电池电解液的腐蚀，防止漏电风险，绝缘阻抗达10¹⁴Ω 

免清洗工艺 减少化学品使用，降低环境污染；残留物无腐蚀性，不影响EMC性能 

宽工艺窗口 适应不同元件耐热性差异，减少虚焊、桥接等缺陷，直通率提升至99.2%

汽车电子模块应用详解；

1. 动力控制系统(核心应用)

电池管理系统(BMS)：

采用零卤素配方，绝缘阻抗>10¹⁴Ω，防止电解液腐蚀和漏电风险

低空洞率确保大电流焊点可靠性，耐受-40℃~85℃循环冲击

案例：某新能源车企采用后，电池包焊点可靠性提升40%，通过1000次热循环测试电阻变化率≤3%

逆变器/电机控制器：

IGBT模块焊接要求：单个空洞率<1%，整体<1.5%，确保散热效率和机械强度

零卤素锡膏避免助焊剂残留对高频信号干扰，提升控制精度

2. 智能驾驶与安全系统

ADAS视觉模块：

热敏元件(图像传感器)密集，零卤素锡膏熔点低(如SnBi系列138℃)，减少热损伤

低空洞确保BGA封装芯片可靠连接，防止振动环境下信号中断

雷达/激光雷达模块：

混合组装(PCB+FPC+传感器)，低空洞锡膏减少FPC焊接翘曲和开路风险

案例：某激光雷达制造商采用后，产品故障率从5%降至0.8%，通过10G振动测试

3. 车身电子与舒适性系统

车载信息娱乐系统：

高密度PCB和精细间距元件，零卤素锡膏印刷精度高(可达25μm间距)

残留物少且透明，不影响外观检查和屏幕显示质量

工艺参数优化建议

1. 回流曲线关键参数

阶段 参数建议 目的 

预热区 100-120℃，60-90秒 去除水分，激活助焊剂，升温速率<2℃/秒 

恒温区 130-150℃，90-150秒 均匀升温，确保助焊剂充分活化 

回流区 峰值比熔点高30-50℃，30-60秒 确保焊料完全润湿，排出气体 

冷却区 降温速率<4℃/秒 减少热应力，避免焊点开裂 

注：SAC305(主流合金)回流峰值建议245-260℃；低温锡膏(如SnBi系列)可降至160-180℃

2. 降低空洞率的工艺技巧

锡膏印刷：

环境控制：温度25±3℃，湿度60%±10%，减少吸湿引起的空洞

钢网设计：面积比≥0.66，确保锡膏释放顺畅

印刷压力和速度优化，避免锡膏卷入空气

焊接环境：

氮气保护(氧含量<1000ppm)可将空洞率降至<5%，尤其适合大面积焊盘

真空回流焊进一步降低空洞率(可<1%)，但成本较高，适合关键模块

PCB设计：

添加排气孔，引导气体排出

优化焊盘尺寸和形状，避免"气垫效应"

总结与选择指南；

零卤素免清洗低空洞锡膏已成为汽车电子模块焊接的优选方案，它完美平衡了环保合规性、焊接可靠性和工艺经济性。

选择建议：

1. 根据模块类型选择：

动力系统/高功率模块：优先选ALPHA OM-362、AIM H10等超低空洞率产品(≤3%)

传感器/FPC连接：考虑低熔点零卤素锡膏(如SnBi系列)，减少热损伤

通用车身电子：选择性价比高的免清洗零卤素产品，如千住M705-SHF

2. 验证要点：

空洞率测试：X-Ray检测，关键焊点<5%，最好<3%

绝缘阻抗：>10¹²Ω，确保在潮湿环境下不漏电

热循环测试：-40℃~125℃，≥500次循环后电阻变化率≤5%

零卤素免清洗低空洞锡膏不仅满足汽车电子严苛的可靠性要求，还能简化工艺流程、降低生产成本，是未来汽车电子焊接材料的主流发展方向。

选择时，请务必根据具体应用场景和可靠性要求，选择最适合的产品和工艺方案。