高温锡膏 Sn63/Pb37 工业级高纯度 适用于插件与贴片焊接

Sn63/Pb37 锡膏作为经典的共晶焊料，在工业焊接领域具有独特优势，尤其适用于对焊接可靠性要求极高的插件与贴片工艺。

从技术特性、工艺适配性、环保合规性及替代方案等维度进行全面解析：

技术特性与工业级标准；

 1. 合金成分与熔点

Sn63/Pb37 为共晶合金，熔点固定为 183°C ，属于中温焊料。

其液相线与固相线重合，凝固时无糊状区间，可快速形成致密焊点，显著降低虚焊风险。

工业级产品纯度需符合 J-STD-006 标准，金属杂质（如 Fe、Zn）含量严格控制在 <5ppm 以内，确保焊点长期稳定性。

2. 物理性能优化

锡粉颗粒通常采用 T3 级（25-45μm） 或 T4 级（20-25μm） 球形粉末，印刷精度可达 0.3mm 间距焊盘。

助焊剂系统设计为 RMA 级活性（轻微穿透），既能有效去除氧化物，又能通过 IPC-TM-650 铜镜腐蚀试验，确保残留物无腐蚀性。

典型粘度范围为 200±10% Pa·s（25°C），触变指数 0.55±0.05，兼顾印刷滚动性与抗塌陷性。

插件与贴片焊接的双重适配性；

 1. 插件焊接（波峰焊/手工焊）

波峰焊工艺：锡膏通过 Paste-in-Hole（PTH）技术填充通孔，预热温度 80-120°C，焊接时间 3-5 秒，波峰高度控制在 12mm 以确保引脚浸润深度 ≥75%。

手工焊接：推荐烙铁头温度 280-350°C，焊接时间 2-3 秒，形成标准锥形焊点（接触角 15°-45°）。

Sn63/Pb37 的低熔点特性可减少对热敏元件（如塑料封装器件）的热冲击。

2. 贴片焊接（回流焊）

温度曲线优化：采用 升温-保温-回流 三段式曲线：

预热区：升温速率 1.5-2.5°C/s，温度升至 140-180°C，时长 60-100 秒，确保助焊剂活化并平衡 PCB 温度。

回流区：峰值温度 210-225°C（高于熔点 30-50°C），液相线以上时间 30-60 秒，避免焊点氧化与助焊剂碳化。

兼容性验证：对 0603 及以上尺寸元件可实现 ≥90% 扩展率，DIP 器件引脚拉拔力 ≥5N（依据 IPC-A-610 标准）。

3. 混装工艺挑战与应对

当焊接无铅 BGA（如 SnAgCu 焊球）时，需将回流温度提升至 230-235°C，并延长保温时间至 80-90 秒，以促进焊料融合，同时通过 X 射线检测确保焊点空洞率 <15%。

环保合规性与应用场景；

1. RoHS 豁免与行业适用性

根据欧盟 2025 年最新 RoHS 豁免条款，Sn63/Pb37 因属于 高熔点焊料（铅含量 ≥85%），被允许用于军工、航空航天、医疗设备等 高可靠性场景，豁免期延长至 2026 年 12 月 31 日 。

例如，某军工企业采用 Sn63/Pb37 焊接雷达模块，在 -40°C 至 125°C 温度循环测试中，焊点疲劳寿命超过 1000 次。

2. 替代方案与技术升级

无铅高温锡膏：如 SAC305（Sn96.5Ag3.0Cu0.5，熔点 217°C），抗拉强度比 Sn63/Pb37 高 25%，适用于汽车电子发动机舱元件，但需氮气保护（O₂ ≤200ppm）以改善润湿性。

低温锡膏：如 Sn42Bi58（熔点 138°C），焊接温度降低 60-70°C，适合柔性电路板（FPC）和 OLED 屏幕，但脆性较高，需添加纳米银线增强抗振性能。

 储存与工艺控制要点；

 1. 储存条件

未开封锡膏需在 2-8°C 冷藏，湿度 ≤60%RH，保质期 6-12 个月。

使用前需在室温下回温 4-8 小时，避免结露导致锡粉氧化。

2. 工艺参数监控

粘度测试：使用旋转粘度计（如 Malcolm）在 10rpm 转速下检测，偏差需控制在 ±8% 以内。

钢网清洁：每印刷 2 小时用 IPA 擦拭钢网，防止锡膏残留堵塞 0.3mm 以下网孔。

AOI 检测：重点检查立碑、桥连、少锡等缺陷，缺陷率需 <0.1%（依据 IPC-A-610 Class 3 标准）。

典型应用案例；

 1. 消费电子：某手机厂商采用 Sn63/Pb37 焊接按键开关，焊点拉力 ≥3N，满足 5 万次按压寿命测试。

2. 汽车电子：在车载导航系统中，Sn63/Pb37 用于焊接 BGA 芯片，经 1000 小时盐雾试验（5% NaCl，35°C）后，绝缘电阻仍 >100MΩ。

3. 工业控制：某 PLC 模块采用 Sn63/Pb37 波峰焊工艺，在 -20°C 至 85°C 环境下连续运行 5 年无故障。

风险提示与质量管控；

 1. 铅暴露防护：操作时需佩戴手套与口罩，避免皮肤接触与吸入锡膏颗粒，通风系统需维持风速 ≥0.5m/s。

2. 材料兼容性：避免与镀 SnBi 的元件混用，否则可能形成 SnBiPb 三元共晶层（熔点 93°C），导致焊点热疲劳失效。

3. 可追溯性管理：建立锡膏批次记录，包含生产日期、合金成分分析报告（ICP-OES 检测）及工艺参数日志，确保产品全生命周期质量可控。

 总结：Sn63/Pb37 锡膏凭借其优异的焊接性能、成熟的工艺兼容性及特定领域的 RoHS 豁免，仍是插件与贴片焊接的优选方案。

在环保要求趋严的背景下，建议根据产品可靠性需求动态评估无铅替代方案，同时严格遵循储存与工艺规范，以最大化发挥该材料的技术价值。