无铅焊锡膏详解:成分、分类与应用指南
来源:优特尔锡膏 浏览: 发布时间:2025-12-02 
无铅焊锡膏是由金属合金粉末(约80-90%)和助焊剂系统(约10-20%)组成的膏状混合物,专为电子焊接设计,符合RoHS环保指令要求(铅含量<1000ppm)。
1. 金属合金粉末(焊料粉)
主流合金体系:
锡-银-铜(SAC)系列:市场主导
SAC305:Sn96.5Ag3.0Cu0.5,熔点217-219℃,抗拉强度≥40MPa,适用于高可靠性场景
SAC0307:Sn99.7Ag0.3Cu0.7,熔点217℃,成本较低,适用于一般消费电子
锡-银系列:Sn96.5Ag3.5,熔点221℃,高温强度好,抗氧化性强
低温系列:
Sn42Bi58:熔点138℃,适用于热敏元件、LED、FPC等
Sn64Bi35Ag1:熔点约170℃,中等温度焊接
粉末特性:
粒度:20-75μm,常用Type3(25-45μm)和Type4(20-38μm),精细印刷用Type5(15-25μm)
形状:球形为佳,流动性和印刷性能好
2. 助焊剂系统(核心配方)
主要成分及作用:
成分类型 功能 典型物质
活性剂 去除氧化物,提高润湿性 有机酸(OA)、有机卤化物、胺类化合物
树脂/成膜剂 焊接后形成保护膜,绝缘防腐蚀 松香、改性松香、合成树脂 [__LINK_ICON]
溶剂 调节粘度,溶解其他成分 醇类、醚类、酯类(沸点通常>150℃)
触变剂 控制膏体流动性,防止印刷坍塌 氢化蓖麻油、金属皂类
表面活性剂 降低界面张力,增强润湿性 非离子型(如聚醚类)
添加剂 改善特定性能(如抗氧化、抗飞溅) 抗氧化剂、防飞溅剂、缓蚀剂
助焊剂类型:
免清洗型:焊接后残留物少且绝缘,适合消费电子(效率提升30%,成本降低40%)
水洗型:焊接后需清洗去除残留物,适合高可靠性要求产品
无卤素型:满足环保要求,适用于医疗、航空等领域
无铅焊锡膏的分类体系;
1. 按合金成分分类
类型 典型合金 熔点(℃) 主要应用场景
高温锡膏 SAC305、SAC387 217-227 汽车电子(引擎舱)、工业控制、服务器
中温锡膏 Sn-Ag(高银)、Sn-Sb 200-215 一般消费电子、通信设备
低温锡膏 Sn-Bi系列、Sn-Bi-Ag 138-190 热敏元件、LED、FPC、散热模组 [__LINK_ICON]
2. 按助焊剂特性分类
活性等级(IPC标准):
R(低活性):残留物少,适合精密电路
RMA(中活性):通用型,焊接性能与残留物平衡
RA(高活性):强去除氧化能力,适合难焊表面
RSA(超高活性):特殊应用,如铝基板焊接
清洁方式:免清洗(No-Clean)、水洗型(Water-Soluble)、溶剂清洗型
3. 按应用场景专用化
手机/平板专用:精细印刷(如01005元件),低空洞率
半导体封装:固晶锡膏、功率器件锡膏(高可靠性)
LED照明专用:低热应力,适合散热模组
医疗电子:无卤素、生物兼容性认证
无铅焊锡膏的选择指南
1. 合金选择关键因素
根据应用场景选择:
应用领域 推荐锡膏 原因
消费电子 SAC0307、SAC305 成本适中,性能均衡
汽车电子 SAC305(高银) 高温稳定性好,抗疲劳
传感器/医疗 无卤SAC305 可靠性高,环保 [__LINK_ICON]
LED/散热模组 Sn-Bi系列(138℃) 低热应力,保护热敏元件 [__LINK_ICON]
高频头/FPC 低温锡膏 多次回流不损坏基材 [__LINK_ICON]
2. 助焊剂选择要点
活性等级:
清洁度要求高:选R或RMA级
焊接难度大(如OSP板):选RA级
免清洗工艺:优先免清洗型助焊剂
特殊要求:
出口欧盟/医疗设备:必须无卤素、符合RoHS
在线测试(ICT)要求高:选低残留免清洗型
无铅焊锡膏使用全流程详解
1. 储存条件(关键!)
温度:0-10℃(部分特殊配方可至0-15℃)
湿度:<60%RH
保质期:未开封6-12个月(超细粉3-6个月)
存放方式:密封避光,防止氧化
2. 使用前准备(五步黄金法则)
① 回温(必不可少):
从冰箱取出后不拆封,室温(20-25℃)放置4-8小时
急用时可在25℃环境下放置,但不少于2小时
绝对禁止:加热加速回温或未回温就开封
② 搅拌均匀:
使用专用搅拌机,低速搅拌1-5分钟
手工搅拌需沿同一方向,力度适中,避免卷入空气
搅拌后静置2-3分钟,消除气泡
③ 印刷准备:
钢网清洁:确保无残留锡膏
刮刀角度:45°-60°,硬度适中
锡膏添加:少量多次,保持印刷区内有适量锡膏
3. 印刷与贴片工艺要点
印刷参数:
速度:20-50mm/s(视精度要求调整)
压力:以锡膏填满钢网孔且无明显拖尾为准
检查:印刷后立即检查锡膏量、形状、位置
贴片时间:印刷后1-2小时内完成(环境温度<23℃,湿度<60%时可延长至4-6小时)
4. 回流焊接参数(关键工艺)
参数 推荐值 影响
峰值温度 SAC305:245-255℃ 低温锡膏:180-210℃ 确保完全熔化,过高会损伤元件
升温速率 1-3℃/s 避免热应力过大
液相线以上时间 60-90秒 保证润湿和扩散充分
冷却速率 <6℃/s 控制焊点结晶结构,避免脆性
回流曲线类型:
传统升温-保温-回流:适合大多数情况
温区递增式:适合高密度板和精细间距元件
5. 质量控制要点
焊点检查:
外观:光亮、无空洞、润湿角<90°
可靠性测试:拉力≥40MPa(SAC305标准)
空洞率:<5%(高可靠性产品<3%)
常见缺陷及解决:
桥接:降低锡膏量,减小刮刀压力,提高印刷精度
立碑:调整回流曲线,降低预热速率
锡珠:降低助焊剂活性,调整印刷参数
6. 使用注意事项(厂家经验分享)
开封后使用时限:8-12小时,超过建议废弃
回收锡膏处理:
当天回收可混合新锡膏使用(比例<20%)
隔夜回收锡膏建议不再使用
锡膏变干处理:添加专用稀释剂(<5%)并充分搅拌,严禁加水
废弃锡膏:分类回收,交由有资质危废处理公司处置
总结与选型速查表;
无铅焊锡膏选择可遵循"五维评估法":
1. 应用场景(消费电子/汽车/医疗)
2. 基板与元件(普通PCB/热敏元件/特殊表面处理)
3. 工艺要求(免清洗/水洗/在线测试)
4. 可靠性等级(一般/高可靠/军工)
5. 成本考量(高端应用选SAC305,普通应用选SAC0307或低温锡膏)
最常用型号推荐:
全能型:SAC305(Sn96.5Ag3.0Cu0.5)— 高可靠性首选
经济型:SAC0307(Sn99.7Ag0.3Cu0.7)— 性价比之王
低温型:Sn42Bi58 — 热敏元件焊接专家
无铅焊锡膏是现代电子制造的关键材料,正确选择和使用可显著提升产品质量和生产效率。
建议根据具体产品要求、工艺条件和成本预算,与专业供应商合作,选择最适合的无铅焊锡膏解决方案。
