生產(chǎn)廠家詳解錫膏有哪些成分
來(lái)源:優(yōu)特爾錫膏 瀏覽: 發(fā)布時(shí)間:2025-07-24
錫膏是電子焊接中用于表面貼裝技術(shù)(SMT)的核心材料,主要由焊錫粉末和助焊劑兩部分組成,兩者比例通常為85%-90%(焊錫粉)和10%-15%(助焊劑),具體比例會(huì)根據(jù)應(yīng)用場(chǎng)景(如細(xì)間距焊接、高溫焊接)調(diào)整。
焊錫粉末
焊錫粉末是錫膏的“核心功能成分”,承擔(dān)焊接時(shí)的導(dǎo)電、導(dǎo)熱和機(jī)械連接作用,其成分、粒度、形態(tài)直接影響焊接質(zhì)量(如焊點(diǎn)強(qiáng)度、潤(rùn)濕性)。
1. 主要合金成分
焊錫粉末以錫(Sn) 為基礎(chǔ),根據(jù)“含鉛/無(wú)鉛”“焊接溫度”等需求,添加其他金屬元素形成合金,常見(jiàn)類型包括:
傳統(tǒng)含鉛錫膏:主要為Sn-Pb合金(如Sn63Pb37,熔點(diǎn)183℃),鉛(Pb)的作用是降低熔點(diǎn)、改善流動(dòng)性,但因環(huán)保限制(RoHS等法規(guī))已逐步被淘汰。
無(wú)鉛錫膏(主流)
Sn-Ag-Cu(SAC):最常用(如SAC305:Sn96.5%、Ag3%、Cu0.5%),熔點(diǎn)約217-221℃,強(qiáng)度高、可靠性好,適合多數(shù)消費(fèi)電子、汽車電子。
Sn-Cu:低成本選項(xiàng)(如Sn99.3Cu0.7),熔點(diǎn)約227℃,流動(dòng)性略差,適合對(duì)成本敏感的低功率設(shè)備。
Sn-Ag:高銀含量(如Sn96.5Ag3.5),熔點(diǎn)約221℃,焊點(diǎn)硬度高、耐疲勞,但成本高,多用于航天、軍工等高端場(chǎng)景。
其他特殊合金:如添加Bi(鉍)降低熔點(diǎn)(如Sn-Bi-Ag,熔點(diǎn)170-180℃,適合低溫焊接)、添加Sb(銻)提高高溫穩(wěn)定性(如Sn-Sb,用于高溫環(huán)境)。
2. 物理特性
粒度:顆粒直徑通常為20-50μm(細(xì)間距焊接需更小粒度,如10-25μm),粒度越均勻,印刷時(shí)越易填充模板開(kāi)孔,減少空洞缺陷。
形態(tài):以球形粉末為主(占比≥90%),球形顆粒流動(dòng)性好、堆積密度高,能確保錫膏印刷后成型均勻;少量場(chǎng)景用“不規(guī)則形”(成本低,但流動(dòng)性差,僅用于粗間距焊接)。
氧化度:表面氧化層需控制在0.05%以下(重量占比),氧化過(guò)厚會(huì)導(dǎo)致焊接時(shí)“潤(rùn)濕性差”(焊錫無(wú)法均勻鋪展),形成虛焊。
助焊劑
助焊劑是錫膏的“輔助功能成分”,占比雖低(10%-15%),但作用關(guān)鍵:焊接前幫助焊錫粉末均勻分散、附著在PCB焊盤上;焊接時(shí)去除焊盤/元器件引腳的氧化膜、防止高溫再氧化;焊接后形成保護(hù)膜(減少焊點(diǎn)腐蝕)。
助焊劑由多種成分復(fù)配而成,核心成分包括:
1. 活化劑
作用:去除焊盤、元器件引腳表面的氧化膜(如CuO、SnO),同時(shí)破壞金屬表面張力,促進(jìn)焊錫潤(rùn)濕鋪展。
常見(jiàn)成分:
含鹵錫膏:多為鹵素化合物(如氯化物、溴化物,如NH4Cl、C2H4Br2O2),活性強(qiáng)、成本低,但殘留可能腐蝕焊點(diǎn)(需嚴(yán)格清洗)。
無(wú)鹵錫膏:以有機(jī)酸(如己二酸、癸二酸)、有機(jī)胺鹽(如乙醇胺氫溴酸鹽)為主,活性較弱但環(huán)保性好,適合對(duì)可靠性要求高的場(chǎng)景(如汽車電子)。
2. 樹(shù)脂
作用:提供錫膏的粘性(印刷后固定元器件,防止偏移);焊接時(shí)高溫下形成粘稠液體,包裹焊錫粉末防止氧化;焊接后殘留形成保護(hù)膜(絕緣、防腐蝕)。
常見(jiàn)成分:多為松香衍生物(如改性松香、氫化松香),或合成樹(shù)脂(如聚酯樹(shù)脂),其軟化點(diǎn)需匹配焊接溫度(通常100-150℃,確保高溫時(shí)不碳化)。
3. 溶劑
作用:溶解活化劑、樹(shù)脂等固體成分,調(diào)節(jié)錫膏粘度(滿足印刷需求);焊接時(shí)逐步揮發(fā)(低沸點(diǎn)溶劑先揮發(fā),高沸點(diǎn)溶劑維持粘度至焊錫熔化)。
常見(jiàn)成分:多為醇類(如乙二醇、丙二醇甲醚)、酯類(如乙酸丁酯),沸點(diǎn)需梯度分布(50-200℃),避免揮發(fā)過(guò)快導(dǎo)致錫膏變干(印刷失效)或過(guò)慢導(dǎo)致飛濺。
4. 觸變劑
作用:賦予錫膏“觸變性”——靜止時(shí)粘度高(保持形狀,防止印刷后坍塌),受外力(如刮刀壓力)時(shí)粘度降低(流動(dòng)性增加,便于填充模板開(kāi)孔),外力消失后粘度快速恢復(fù)。
常見(jiàn)成分:如氫化蓖麻油、氣相二氧化硅、有機(jī)膨潤(rùn)土,添加量約1%-3%,直接影響錫膏的印刷適應(yīng)性(如細(xì)間距引腳需更高觸變性)。
5. 添加劑
作用:優(yōu)化特定性能,
如:表面活性劑:提升焊錫潤(rùn)濕性(減少虛焊);
防腐蝕劑:抑制助焊劑殘留的腐蝕性(尤其無(wú)鹵錫膏,需額外添加有機(jī)酸酯類);
抗氧化劑:防止焊錫粉末在存儲(chǔ)/印刷時(shí)提前氧化;
著色劑:便于肉眼觀察錫膏印刷狀態(tài)(如添加紅色染料,區(qū)分未印刷區(qū)域)。
各成分的協(xié)同作用;
焊錫粉末與助焊劑的比例、成分搭配,決定了錫膏的核心性能:
焊錫粉末的合金成分決定焊接溫度(如SAC305熔點(diǎn)217℃,需匹配回流焊高溫區(qū))、焊點(diǎn)強(qiáng)度(銀含量越高,強(qiáng)度越好);
助焊劑的活化劑強(qiáng)度決定“去氧化能力”(影響潤(rùn)濕性),樹(shù)脂和溶劑決定印刷時(shí)的粘性與流動(dòng)性,觸變劑決定印刷成型穩(wěn)定性。
例如:細(xì)間距(如0.4mm引腳)焊接需用“細(xì)粒度焊錫粉(20-38μm)+高觸變助焊劑”,避免印刷時(shí)橋連;高溫焊接(如汽車引擎艙)需用“高熔點(diǎn)合金(如Sn-Sb)+耐高溫樹(shù)脂(軟化點(diǎn)≥150℃)”,防止焊點(diǎn)高溫失效。
不同品牌、型號(hào)的錫膏,本質(zhì)是通過(guò)調(diào)整上述成分的
比例和類型,適配不同的SMT工藝(如印刷速度、焊接溫度)和產(chǎn)品需求(如環(huán)保、可靠性)。