生產(chǎn)廠家詳解錫膏含銀跟不含銀的差別
來源:優(yōu)特爾錫膏 瀏覽: 發(fā)布時間:2025-06-28
錫膏中“含銀”與“不含銀”的核心差異主要體現(xiàn)在合金成分、物理性能、可靠性及成本等方面,技術(shù)和應用角度詳細解析:
合金成分與體系差異
1. 含銀錫膏
典型合金:
無鉛體系:Sn-Ag-Cu(SAC)系列,如SAC305(3.0%Ag+0.5%Cu+Sn)、SAC0307(0.3%Ag+0.7%Cu+Sn),銀含量通常在0.3%~4.0%之間;
含鉛體系:Sn-Pb-Ag(如Sn63Pb37Ag0.5),但因環(huán)保限制已逐漸淘汰。
作用:銀作為合金添加劑,通過形成Sn-Ag金屬間化合物(IMC)改善焊點性能。
2. 不含銀錫膏
典型合金:
無鉛體系:Sn-Cu(SC,如Sn99.3Cu0.7)、Sn-Cu-Ni、Sn-Bi-Ag(部分含少量銀,但銀非必需成分);
含鉛體系:傳統(tǒng)Sn-Pb(如Sn63Pb37),不含銀。
關(guān)鍵性能對比
(一)熔點與焊接溫度
含銀錫膏:
無鉛SAC合金熔點通常為217~221℃(如SAC305熔點217℃),低于不含銀的Sn-Cu合金(227℃),接近傳統(tǒng)Sn-Pb的183℃,更適合對溫度敏感的元件或PCB。
不含銀錫膏:
無鉛Sn-Cu熔點較高(227℃),焊接溫度需提升至240~260℃,可能增加元件熱損傷風險,但成本更低。
(二)機械強度與可靠性
含銀錫膏:
優(yōu)勢:銀能增強焊點的抗拉強度、硬度和抗疲勞性。
例如SAC305的抗拉強度比Sn-Cu高約30%,更適合振動、高溫等嚴苛環(huán)境(如汽車電子、工業(yè)設備)。
原因:Sn-Ag IMC(如Ag3Sn)分布均勻,可抑制焊點裂紋擴展,提升長期可靠性。
不含銀錫膏:
無鉛Sn-Cu的機械性能較弱,焊點延展性較差,長期使用中可能因應力集中導致開裂,適合對可靠性要求較低的場景(如消費電子非關(guān)鍵部件)。
(三)導電性與熱導率
含銀錫膏:
銀的導電性(63×10^6 S/m)和熱導率(429 W/(m·K))遠高于錫(導電率9.2×10^6 S/m,熱導率67 W/(m·K)),因此含銀焊點的電傳導和散熱性能更優(yōu),適合高頻電路、功率器件等場景(如電源模塊、芯片封裝)。
不含銀錫膏:
導電性和熱導率接近純錫,滿足一般電路需求,但在高電流或散熱要求高的場景中表現(xiàn)較差。
(四)抗氧化性與焊接缺陷
含銀錫膏:
銀的抗氧化性優(yōu)于錫,可減少焊接過程中錫渣產(chǎn)生,降低焊點空洞率,尤其在氮氣保護焊接中優(yōu)勢更明顯。
不含銀錫膏:
純Sn-Cu合金在高溫下易氧化,可能增加橋連、虛焊風險,需依賴助焊劑活性補償。
(五)成本與經(jīng)濟性
含銀錫膏:
銀的價格較高(約為錫的50~100倍),導致含銀錫膏成本比不含銀產(chǎn)品高20%~50%,甚至更高(如高銀含量SAC405)。
不含銀錫膏:
無鉛Sn-Cu或含鉛Sn-Pb成本低廉,適合對成本敏感的大批量生產(chǎn)(如家電、低端消費電子)。
應用場景分化
(一)含銀錫膏適用場景
1. 高可靠性需求:
汽車電子(發(fā)動機控制模塊、車載傳感器)、航空航天設備(需抗振動、耐高溫老化);
醫(yī)療設備(如CT/MRI主板,要求焊點長期穩(wěn)定)。
2. 高性能電路:
5G通信模塊、高頻PCB(需低電阻焊點);
功率半導體(IGBT、MOSFET,需良好散熱)。
3. 精密焊接與高溫環(huán)境:
多層PCB、BGA/CSP封裝(低熔點減少熱應力);
工作溫度超過150℃的設備(如工業(yè)電源)。
(二)不含銀錫膏適用場景
1. 低成本消費電子:
手機充電器、家電控制板、低端PCB(如玩具電路);
一次性或短壽命產(chǎn)品(如遙控器、簡單傳感器)。
2. 傳統(tǒng)工藝與非關(guān)鍵焊點:
波峰焊通孔元件(如插腳電容)、手工焊接維修(成本優(yōu)先);
對機械強度和導電性要求不高的場景(如信號線路板)。
環(huán)保與行業(yè)趨勢
含銀錫膏:無鉛SAC系列符合RoHS標準,是當前高可靠性無鉛焊接的主流選擇,尤其在汽車電子等領(lǐng)域,隨著電動車普及,含銀錫膏需求持續(xù)增長。
不含銀錫膏:無鉛Sn-Cu因成本優(yōu)勢在消費電子中占據(jù)份額,但需通過工藝優(yōu)化(如添加Ni、Bi等元素)改善性能,部分場景可替代含銀錫膏。
如何選擇;
優(yōu)先含銀錫膏:若產(chǎn)品需高可靠性、良好導電性或耐溫性,且預算允許(如汽車、醫(yī)療、工業(yè)控制)。
選擇不含銀錫膏:若產(chǎn)品對成本敏感、可靠性要求中等(如消費電子、家電),或焊接溫度需嚴格控制(但需注意Sn-Cu的高熔點限制)。
平衡方案:使用低銀含量合金(如SAC0307),在成本與性能間折中,適用于兼顧可靠性和經(jīng)濟性的場景(如中端手機主板)。
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