有铅锡膏详解:成分、特性、工艺与应用
来源:优特尔锡膏 浏览: 发布时间:2025-09-30
有铅锡膏是传统电子焊接的核心材料,核心优势在于低熔点、高焊接稳定性与低成本,但其应用受限于环保法规,目前主要集中在特定领域。
核心成分与关键特性
有铅锡膏的性能由“锡-铅合金”与“助焊剂”共同决定,其中锡铅配比是核心指标。
1. 主流合金配比及特点
有铅锡膏以“锡(Sn)-铅(Pb)”为基础,常见配比及特性如下:
Sn63Pb37(共晶合金):
最常用的配比,属于共晶合金(成分达到共晶点,无固液共存区),核心优势是:
熔点仅183℃(远低于无铅锡膏的217-218℃),对PCB和元件热损伤极小;
焊接流动性极佳,润湿性好,焊点成型饱满,且焊点强度高、抗疲劳性优(常温下拉伸强度约45MPa);
熔点单一(无温度范围),回流焊工艺控制简单,不易出现虚焊、冷焊。
Sn60Pb40(非共晶合金):
熔点范围183-190℃,流动性略逊于Sn63Pb37,但成本更低,常用于对焊接精度要求不高的低端电子(如玩具、简易家电)。
其他特殊配比:
如Sn50Pb50(熔点214-221℃),熔点较高,仅用于需耐受一定高温的场景(如早期工业控制设备),目前已极少使用。
2. 助焊剂体系
与无铅锡膏类似,有铅锡膏的助焊剂占比约8%-12%,主要功能是去除氧化、辅助焊接,按残留量可分为两类:
高残留助焊剂:
成分含较多松香、有机酸,焊接后残留量高(外观呈淡黄色粘稠状),需通过清洗(如用异丙醇擦拭)去除,否则可能导致电气短路或腐蚀;适用于对绝缘性能要求极高的场景(如高压电路)。
低残留/免洗助焊剂:
采用树脂型配方,残留量低(透明或浅色薄膜),绝缘电阻≥1×10⁸Ω,无需清洗;适配批量生产(如消费电子组装),但成本略高于高残留型。
工艺适配性与操作要点;
有铅锡膏的工艺门槛低于无铅锡膏,主要体现在温度要求低、容错率高。
1. 印刷与储存
印刷性能:
锡粉粒度多为Type 3(25-53μm)或Type 4(20-38μm),球形度≥85%,可适配0.2mm间距的焊盘印刷;连续印刷8-12小时后粘度变化≤15%(无铅约10%),工艺稳定性更强。
储存条件:
未开封时可常温储存(10-30℃),保质期2-6个月(无铅需冷藏,保质期3-6个月);开封后建议24小时内用完,暴露于空气超过48小时易吸潮、氧化,导致焊点空洞率上升。
2. 回流焊工艺参数
因熔点低,回流焊曲线更温和,对设备要求低:
1. 预热阶段:升温速率1-3℃/秒,温度升至120-150℃,持续60-100秒(目的是挥发助焊剂溶剂,避免焊点飞溅);
2. 回流阶段:峰值温度190-210℃(仅比熔点高7-27℃,无铅需235-250℃),液相线以上时间30-60秒(确保焊点充分润湿,且不损伤元件);
3. 冷却阶段:冷却速率2-4℃/秒,快速冷却可减少铅原子偏析,提升焊点均匀性。
应用场景:环保限制下的“特定领域”
有铅锡膏因含铅(Pb),不符合欧盟RoHS、中国RoHS等环保法规(铅含量限值≤1000ppm),目前应用场景大幅收缩,仅集中在“豁免领域”或非民用场景:
军工/航空航天:
极端环境(-55℃~125℃高低温循环)下,有铅焊点的抗疲劳性优于无铅(无铅焊点易因热膨胀系数差异开裂),且这类领域不受民用环保法规限制。
维修与返修:
维修老旧电子设备(如早期工业机床、老式家电)时,低熔点的有铅锡膏可避免高温损坏元件(如塑料封装的芯片),是维修市场的主流选择。
低端非出口产品:
仅内销的低成本产品(如廉价玩具、简易插线板),因无需符合RoHS,仍会使用有铅锡膏降低成本(有铅锡膏价格约为无铅的1/2-2/3)。
关键注意事项;
1. 环保合规风险:
出口至欧盟、美国、中国等有RoHS要求的地区,禁止使用有铅锡膏(除非属于法规豁免类别,如医疗设备中的特定部件),违规会面临产品召回、高额罚款。
2. 健康与安全:
铅是有毒重金属,长期接触(如焊接烟雾、锡膏残留)会损伤神经系统、消化系统;操作时需佩戴防尘口罩、丁腈手套,车间需配备通风系统,废弃锡膏/焊渣需交由有资质的机构处理。
3. 禁止与无铅混用:
有铅与无铅锡膏混用会形成“锡-铅-银-铜”四元合金,熔点异常(可能升至200-220℃),导致焊点虚焊、强度骤降,严重影响产品可靠性。
总结:有铅锡膏的“存与废”
有铅锡膏因低熔点、高焊接性、低成本,在军工、维修等特定领域仍有不可替代性;但受限于环保法规,民用电子(如手机、电脑
)已全面禁用。
选择时需优先确认产品的出口目的地、应用场景,避免合规风险,同时做好操作安全防护。
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