贺力斯无铅高良率锡膏的定制案例

贺力斯在无铅高良率锡膏领域的定制化解决方案已深度渗透消费电子、汽车电子、显示技术及医疗设备等高端制造场景。

以下结合行业标杆案例，从材料创新、工艺适配及成本效益维度解析其技术突破：

一、消费电子：Apple Watch S6主板焊接

核心挑战：0.3mm细间距元件焊接良率需突破99.8%，同时控制热变形以保护OLED屏幕。

定制方案：

1. 材料选型：采用SAC305合金（Type 6锡粉，粒径10-20μm），助焊剂固含量降至5%，降低残留物对屏幕的潜在污染 。

2. 工艺优化：

- 峰值温度控制在170℃，较常规SAC305工艺降低75℃，通过真空回流（压力＜100mbar）将BGA空洞率压缩至1.2% 。

- 引入激光切割+纳米涂层钢网（厚度0.1mm），印刷体积偏差≤±3%，桥接率从行业平均1.5%降至0.3%。

成果：

- 焊接良率达99.9%，单板生产周期缩短12%，年节省返工成本超800万元 。

- 材料损耗率从8%降至3.5%，配合再生锡工艺（碳排放量降低800倍），年节约锡膏采购成本20%。

二、汽车电子：77GHz毫米波雷达模块

核心挑战：满足AEC-Q200认证的-40℃~125℃热循环测试（1000次无裂纹），同时控制BGA空洞率＜5%。

定制方案：

1. 材料创新：开发Sn-Ag-Cu-Mn四元合金（Ag含量3.5%），通过添加Mn元素细化晶粒，剪切强度提升至42MPa，较传统SAC305提高11% 。

2. 工艺协同：

- 采用氮气保护回流（氧含量＜50ppm），结合阶梯式升温曲线（预热段150℃×90秒），确保助焊剂充分活化 。

- 引入3D SPI实时检测，对0.4mm间距焊盘的体积偏差实现±2%闭环控制 。

成果：

- BGA空洞率稳定在3.2%，通过1500次热循环测试后电阻变化率＜2%，模块故障率从2.8%降至0.4% 。

- 适配现有回流炉设备，无需额外氮气系统改造，单条产线改造成本降低60% 。

三、显示技术：Mini-LED直显COB封装

核心挑战：4×6mil芯片的巨量转移良率需＞99.5%，同时解决焊接过程中的芯片漂移与锡珠问题。

定制方案：

1. 材料突破：推出Welco LED101自校准锡膏，采用油介质分散熔融合金技术制备球形度＞99%的T6锡粉（粒径10-15μm），通过特殊助焊剂配方实现“一孔多焊盘”印刷后自动聚锡。

2. 工艺革新：

- 单道印刷工艺替代传统锡膏+助焊剂两道工序，减少基板翘曲风险，良率提升3%。

- 峰值温度降至170℃，配合高粘性锡膏（粘度800Pa·s），芯片丢失率从20%降至0.1%。

成果：

- 实现4K分辨率面板的量产，焊点饱满度达98%，LED发光均匀性提升15%，通过1000小时高温高湿测试（85℃/85%RH）无失效 。

- 单台设备产能提升至200片/小时，较传统工艺提高40%，年产能增加2000万元 。

四、医疗设备：心脏起搏器FPC焊接

核心挑战：基材PI的热变形量需＜0.1mm，同时满足ISO 10993生物相容性认证。

定制方案：

1. 材料选择：开发SnIn合金（熔点117℃）+低极性助焊剂，锡粉粒径控制在5-15μm（Type 7），通过微胶囊包覆技术延长活性保持时间至48小时 。

2. 工艺优化：

- 采用脉冲热压焊接（温度130℃，压力0.5MPa），热影响区控制在50μm内，PI变形量从0.3mm降至0.05mm 。

- 引入UV固化保护膜，避免焊接过程中助焊剂污染芯片表面，离子污染度＜0.5μg/cm² 。

成果：

- 焊点抗拉伸强度达35MPa，通过1000次弯曲测试（曲率半径1mm）无开裂，设备售后故障率从1.2%降至0.15% 。

- 材料利用率从60%提升至85%，单台设备材料成本降低30%，年节约耗材费用120万元 。

五、航天级应用：北斗三号卫星组件焊接

核心挑战：真空环境下焊接合格率需＞99.5%，同时满足-196℃~125℃极端温度循环要求。

定制方案：

1. 材料创新：采用SAC0307合金（Ag含量0.3%），通过添加Ge元素提升抗氧化性能，在真空环境下润湿性保持率＞95% 。

2. 工艺验证：

- 优化回流曲线（峰值温度245℃，TAL时间70秒），通过X-Ray检测焊点内部空洞率＜2% 。

- 实施100%AOI检测，结合AI算法识别微裂纹，拦截率达99.9% 。

成果：

- 卫星在轨运行3年无失效，焊点剪切强度较常规工艺提升18%，通过航天级可靠性认证（GJB 360B-2009） 。

- 材料成本较SAC305降低25%，单批次生产节约锡膏采购费用15万元 。

六、技术创新共性解析

1. 材料基因库：贺力斯建立包含50+合金体系、200+助焊剂配方的数据库，可根据客户需求72小时内提供定制化小样 。

2. 工艺协同平台：通过“材料-设备-检测”闭环系统，实现锡膏印刷体积偏差≤±3%、回流温度曲线重复性误差＜1℃ 。

3. 环保可持续：再生锡产品（如Welco 6号粉）已实现量产，碳足迹较传统工艺减少800倍，助力客户达成ESG目标。

贺力斯的定制化解决方案不仅聚焦材料性能突破，更通过工艺协同与数据驱动实现“良率-成本-效率”的最优平衡。其核心价值在于：

- 快速响应：从需求分析到量产支持最短仅需2周，降低客户试错成本。

- 风险管控：提供从原材料到成品的全链条可靠性测试（如IPC-TM-650 2.4.33B空洞率测试），确保批量生产稳定性。

- 长期赋能：通过联合实验室模式，协助客户开发下一代封装技术（如HBM芯片锡膏凸块印刷），抢占技术制高点。