中温锡膏的焊接温度范围是多少
来源:优特尔锡膏 浏览: 发布时间:2025-06-11
中温锡膏的焊接温度范围需根据其合金成分和具体工艺要求综合设定核心参数及详细解析:
合金成分与熔点对应关系
中温锡膏的焊接温度范围由其合金成分直接决定,常见配方及熔点如下:
1. Sn-Bi-Ag(锡-铋-银)系
典型配比:Sn64.7-Bi35-Ag0.3(含银0.3%)
熔点范围:151~172°C
焊接峰值温度:180~200°C(熔点基础上加30~50°C)
2. Sn-Bi-Cu(锡-铋-铜)系
典型配比:Sn92-Bi7-Cu1
熔点范围:145~150°C
焊接峰值温度:175~195°C(同上)
3. 其他改良配方
Sn-Bi-Ag(高银含量):如Sn64-Bi35-Ag1,熔点提升至172~183°C,峰值温度需200~230°C。
含In(铟)的中温锡膏:熔点可进一步降低至140~160°C,但成本较高,适用于极热敏元件。
回流曲线四阶段温度控制
中温锡膏的焊接需通过精准的回流曲线实现,各阶段温度范围如下:
预热区(Preheat Zone)
温度范围:100~150°C
作用:
缓慢提升PCB和元件温度,避免热冲击导致元件开裂或锡膏飞溅。
激活助焊剂活性,去除焊盘表面氧化物。
升温速率:1~3°C/秒(避免过快导致助焊剂提前挥发)。
保温区(Soak Zone)
温度范围:150~180°C
作用:
确保PCB和元件温度均匀,减少温差(如大尺寸元件与小元件的温度平衡)。
进一步挥发助焊剂中的溶剂,防止残留导致腐蚀或绝缘问题。
保温时间:60~90秒(过长可能导致锡膏氧化,过短则润湿不充分)。
回流区(Reflow Zone)
温度范围:170~230°C(具体取决于合金成分)
作用:
锡膏完全熔融,形成可靠焊点。
峰值温度:
Sn-Bi-Ag(151~172°C熔点):180~200°C。
Sn-Bi-Ag(172~183°C熔点):200~230°C。
液相线以上时间:60~90秒(确保润湿性,避免铋氧化或元件过热)。
冷却区(Cooling Zone)
降温速率:≤4°C/秒(避免焊点因热应力产生裂纹)。
作用:
锡膏快速凝固,形成稳定的金属间化合物(IMC)层,提升焊点强度。
防止元件因骤冷导致内部结构损伤(如陶瓷电容微裂)。
温度设置的关键影响因素
1. 合金成分:
含Bi的合金(如Sn-Bi-Ag)对温度敏感,需严格控制峰值温度,避免铋氧化导致焊点脆化。
含Cu的合金(如Sn-Bi-Cu)熔点较低,峰值温度可适当降低,但需延长保温时间以确保润湿。
2. 元件类型:
热敏元件(如LED、FPC):峰值温度需控制在180°C以下,避免封装材料变形或焊点开裂。
大尺寸元件(如散热器):需延长保温时间,确保热量充分传递至元件底部。
3. PCB材质:
低Tg板材(如Tg<150°C的FR-4):峰值温度不宜超过200°C,防止板材分层或变形。
多层PCB:需优化预热速率,避免层间应力过大。
4. 设备能力:
回流炉温区数量和加热均匀性直接影响温度曲线精度,建议使用7温区以上设备以实现精准控温。
常见温度设置误区与风险
温度不足:
表现:焊点表面粗糙、未熔锡粉残留、虚焊。
原因:峰值温度低于合金熔点+30°C,或保温时间过短。
解决方案:提高峰值温度5~10°C,或延长保温时间10~20秒。
温度过高:
表现:焊点氧化发黑、元件引脚腐蚀、PCB变色。
原因:峰值温度超过合金熔点+50°C,或冷却速率过快。
解决方案:降低峰值温度10~15°C,或调整冷却风扇功率。
温度不均匀:
表现:同一PCB上不同位置焊点质量差异大。
原因:回流炉温区设置不合理,或元件布局导致热分布不均。
解决方案:增加温区数量,或在PCB上添加温度测试点优化曲线。
厂家技术文档的参考价值
不同品牌的中温锡膏因配方差异,温度范围可能略有不同。
例如: 及时雨(JIS)中温锡膏:熔点172°C,推荐峰值温度210~230°C,液相线以上时间60~90秒。
阿尔法(Alpha)中温锡膏:Sn-Bi-Ag配方,熔点151°C,推荐峰值温度180~200°C,保温时间70~80秒。
建议操作:
1. 首次使用前,务必索取厂家提供的TDS(技术数据表)和推荐温度曲线。
2. 通过小样测试验证焊点的润湿性、拉伸强度及抗热冲击性能(如-40~85°C循环测试)。
3. 结合PCB材质、元件布局及设备特性,微调温度参数以达到最佳效果。
中温锡膏的焊接温度范围需根据合金成分、元件类型及工艺要求动态调整,核心原则是熔点+30~50°C作为峰值温度,保温时间60~90秒。
实际应用中,建议以厂家推荐曲线为基础,通过工艺验证优化参数,同时严格控制各阶段升温/降温速率,以确保焊点质量与元件可靠性。
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