生产厂家详解无铅高温锡膏与传统含铅锡膏的对比
来源:优特尔锡膏 浏览: 发布时间:2025-08-19
无铅高温锡膏(以锡银铜SAC系列为代表)与传统含铅锡膏(以Sn63Pb37为代表)的对比,可从环保性、理化性能、工艺适应性、成本及可靠性等维度展开,核心差异如下:
1. 环保性:法规驱动的核心差异
含铅锡膏:
含铅(Pb)量通常为37%左右(如Sn63Pb37),铅是有毒重金属,长期接触会损害人体神经系统、造血系统,且废弃后污染土壤和水源。
受欧盟RoHS、中国《电子信息产品污染控制管理办法》等法规限制,禁止在电子信息产品中使用(除少数豁免场景,如航空航天、医疗设备)。
无铅高温锡膏:
不含铅,核心成分为锡(Sn,95%以上)、银(Ag,0.3%-3%)、铜(Cu,0.5%-1%)等无害金属,完全符合RoHS、REACH等环保法规,从生产到回收全链条降低对人体和环境的危害,是电子制造业环保升级的强制选择。
2. 熔点与焊接温度:无铅显著更高
含铅锡膏:
共晶点(Sn63Pb37)熔点仅为183℃,焊接时回流焊峰值温度通常为200-220℃,对元器件和PCB的耐热要求低(多数塑料封装、普通FR-4板材均可适应)。
无铅高温锡膏:
主流SAC系列(如SAC305:Sn96.5Ag3Cu0.5)熔点为217-220℃,回流焊峰值温度需达240-260℃(比含铅高30-50℃)。
这导致两个挑战:① 需元器件和PCB具备更高耐热性(如高温塑料封装、耐260℃以上的PCB板材);② 设备能耗增加,且高温可能加速PCB基材老化。
3. 焊接性能:含铅润湿性更优
含铅锡膏:
铅的存在降低了合金表面张力,助焊剂与金属的相容性更好,润湿性显著优于无铅:焊点铺展更均匀、桥连/虚焊概率低,对PCB焊盘氧化的容忍度更高(轻微氧化仍可焊接)。
无铅高温锡膏:
锡银铜合金表面张力高,润湿性较差,需依赖高活性助焊剂(含更强有机酸、卤素等活化剂)才能保证焊点成型。
若助焊剂活性不足或PCB焊盘氧化,易出现“假焊”(焊点外观完整但内部结合不良)、焊点偏薄、空洞率升高等问题,对PCB预处理(如焊盘清洁)要求更严格。
4. 成本:无铅显著更高
含铅锡膏:
铅价格低廉(约2美元/kg),且助焊剂配方简单(无需强活性成分),材料成本低,通常为无铅锡膏的1/3-1/2。
无铅高温锡膏:
银是主要成本项(银价约800-1000美元/kg),且助焊剂需匹配高活性配方(成本增加30%以上),整体成本比含铅锡膏高50%-100%。
高温焊接导致设备损耗加快(如回流焊炉发热管、传送带寿命缩短),间接增加生产成本。
5. 焊点可靠性:无铅高温环境更稳定
含铅锡膏:
焊点韧性较好(铅可缓解应力),但高温稳定性差:在100℃以上环境中,铅易扩散导致焊点晶界腐蚀,长期使用可能出现焊点开裂(尤其在振动、热循环场景下)。
无铅高温锡膏:
锡银铜合金强度更高(抗拉强度比含铅高10%-20%),高温下(125℃以上)抗疲劳性更优,适合汽车电子、工业控制等长期高温运行的场景。
但低温脆性稍差(-40℃以下环境中,焊点抗冲击性略低于含铅),需通过调整合金比例(如降低银含量)优化。
6. 工艺适应性:含铅更“宽容”
含铅锡膏:
对印刷参数(如刮刀压力、速度)、回流曲线的容错率高,即使参数轻微偏差,仍可获得合格焊点,适合中小批量、设备精度较低的生产线。
无铅高温锡膏:
对工艺参数敏感:① 印刷时需更精确控制刮刀压力(避免锡膏过厚/过薄);② 回流曲线需严格匹配(升温速率、保温时间、峰值温度需精准,否则易导致助焊剂挥发过快或合金未完全熔融);③ 需专用钢网(防止锡膏堵塞),对设备精度要求更高(如印刷机重复定位误差需≤0.01mm)。
适用场景的分化;
含铅锡膏:仅适用于豁免场景(如军工、航天、部分医疗设备),或对成本极度敏感且无环保法规要求的低端产品(已逐步被淘汰)。
无铅高温锡膏:是消费电子、汽车电子、通讯设备等主流领域的唯一选择,虽成本高、工艺复杂,但符合环保趋势且高温可靠性更优,是电子制造业的“标配”。
两
者的替代本质是“环保合规”与“工艺成本”的平衡,无铅化已成为不可逆的行业趋势。
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