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高温高银锡膏 SAC305/SAC0307:工业级SMT焊接的可靠性保障

来源:优特尔锡膏 浏览: 发布时间:2025-11-29 返回列表

高温高银锡膏 SAC305/SAC0307:工业级SMT焊接的可靠性保障

合金成分与基础特性

SAC305(主流高银配方)

成分:Sn96.5Ag3.0Cu0.5(锡96.5%、银3.0%、铜0.5%),银含量处于高银锡膏区间(3%-5%)

熔点:217-219℃(标准共晶点),回流峰值温度240-250℃

特性:综合性能最佳,润湿性优异,焊点强度高,耐热疲劳性好,是工业级应用首选

SAC0307(经济型低银配方)

成分:Sn99.0Ag0.3Cu0.7(锡99.0%、银0.3%、铜0.7%),银含量仅为SAC305的1/10熔点:约217℃(部分资料显示220-225℃),与SAC305基本相同

特性:成本降低约30%,但润湿性和高温可靠性略逊,适合对成本敏感的一般工业应用

核心优势:高润湿+低残渣,工业应用理想之选

1. 卓越的润湿性能

润湿角:优秀产品<30°(标准要求<90°),确保焊料完全覆盖焊盘并爬升

铺展率:在铜或Ni/Au焊盘上>85%,确保焊点饱满、光亮、透锡性强

润湿速度:≤5秒内完成润湿平衡,润湿力≥8gf,减少虚焊和桥接风险

高银优势:3%银含量优化界面张力,特别适合OSP、ENIG等复杂表面处理的润湿

2. 极低的残留物特性(免清洗型)

固体含量:≤2%(普通锡膏10-40%),焊接后基本无可见残留物

绝缘阻抗:>10¹⁰Ω,确保电气绝缘性能,适合高密度PCB和高可靠性模块

离子污染度:<1.5μg/cm²,远低于行业标准,无需清洗即可通过ICT测试

残留物特性:透明无腐蚀性,不影响外观检查和长期可靠性,符合RoHS/无卤素标准

工业级SMT应用的理想选择;

 1. 适用场景

应用领域 推荐产品 核心优势 

汽车电子(ECU、BMS、传感器) SAC305 耐高温(150℃+)、抗振动、抗热疲劳,焊点强度37MPa,通过1000次热循环测试 

工业控制(PLC、工控主板) SAC305 宽温域(-40℃~125℃)稳定性,抗干扰能力强,适合恶劣工业环境 

通信设备(基站、服务器) SAC305/SAC0307 高可靠性、低空洞率,确保信号传输稳定,散热效率高(导热系数55W/m·K)[__LINK_ICON] 

消费电子(高端笔记本、显卡) SAC0307(成本敏感) 良好润湿性,适中强度,满足一般可靠性要求,降低材料成本约30% 

功率模块(逆变器、电源) SAC305 抗蠕变性能好,适合大电流、高温工作环境,焊点抗剪强度≥40MPa 

2. 性能对比:SAC305 vs SAC0307

性能指标 SAC305(高银) SAC0307(低银) 差异影响 

润湿性 优秀(润湿角<30°) 良好(润湿角35-45°) SAC305对难焊表面适应性更强,焊接良率更高 

抗拉强度 37MPa 约32MPa SAC305焊点机械强度高15%,抗振动性能更好[__LINK_ICON] 

热疲劳寿命 500次循环后电阻变化<5% 300次循环后电阻变化<5% SAC305更适合长期高温工况,寿命提升约40% 

空洞率 极低(BGA<5%) 中等(BGA<8%) SAC305在大面积焊接时表现更佳,散热效率更高 

成本 基准值(100%) 约70% SAC0307适合大批量、成本敏感的一般工业应用 

工艺参数优化指南;

1. 回流焊温度曲线(SAC305标准参数)

阶段 温度(℃) 时间(秒) 关键作用 

预热区 150-170 90-120 去除水分,激活助焊剂,升温速率<2℃/秒,防止元件热冲击 

恒温区 180-200 60-90 确保PCB和元件均匀受热,助焊剂充分活化,去除氧化物 

回流区 240-250(峰值) 30-60 确保焊料完全熔化(高于熔点20-30℃),形成良好IMC层,排出气体 

冷却区 降温速率<4℃/秒 60-90 缓慢冷却减少热应力,避免焊点开裂,提高机械强度 

2. 锡膏印刷与工艺要点

环境控制:温度23±3℃,湿度40-60%RH,减少锡膏氧化和吸湿 

钢网设计:

普通元件:面积比≥0.66,确保锡膏释放顺畅

精密元件(0201/01005):选用T4/T5粉径(20-38μm/10-25μm),钢网厚度≤80μm

印刷参数:速度20-50mm/s,压力适中(视钢网厚度调整),避免锡膏卷入空气形成空洞

锡膏管理:

从冰箱取出后回温4小时以上,使用前轻轻搅拌2-3分钟

开封后8小时内用完,钢网上锡膏不超过4小时未使用需清理更换

连续印刷时每2小时检查并添加锡膏,保持均匀性

选择建议与注意事项;

1. 产品选型指南

优先选SAC305的情况:

✓ 汽车电子、医疗设备等高可靠性应用

✓ 工作温度>125℃的高温环境

✓ BGA、QFN等精密封装焊接

✓ 要求低空洞率(<5%)的关键焊点

✓ 需要长期抗热疲劳和抗振动的工业控制模块

可选SAC0307的情况:

✓ 消费电子、一般通信设备等成本敏感应用

✓ 焊接面为易润湿表面(如镀金)

✓ 对长期可靠性要求一般的工业应用

✓ 需要降低材料成本而不牺牲基本性能的场景

2. 品质检验要点

 收货检验:

合金成分:XRF检测确认Sn/Ag/Cu比例,SAC305应为96.5/3.0/0.5(±0.1%),杂质<5ppm

润湿性测试:在铜/ENIG板上测试,铺展面积>85%,润湿角<30°,润湿时间<5秒

粘度测试:25℃时粘度200±20Pa·s,触变指数1.4-1.6,确保印刷性能稳定

制程监控:

空洞率检测:X射线检查关键焊点,空洞率<5%(高端应用<3%)

残留物检测:离子污染测试<1.5μg/cm²,表面绝缘电阻>10¹⁰Ω

焊点外观:饱满光亮,无桥接、锡珠,润湿角<45°,无残留物堆积

总结

高温高银锡膏SAC305凭借其卓越的润湿性、极低的残留物和优异的机械性能,成为工业级SMT焊接的首选材料,特别适合汽车电子、工业控制等高可靠性应用。

SAC0307则以30%的成本优势提供了接近SAC305的基本性能,适合一般工业和消费电子应用。

 

选择建议:根据应用场景的可靠性要求、工作温度和成本预算综合考量。

对可靠性要求极

高温高银锡膏 SAC305/SAC0307:工业级SMT焊接的可靠性保障(图1)

高的工业应用,首选SAC305;对成本敏感且可靠性要求适中的场景,SAC0307是性价比之选。

无论选择哪种,都应严格控制工艺参数,确保焊接质量和长期可靠性。