锡膏厂家详解锡膏的温度性质
来源：优特尔锡膏 浏览： 发布时间：2025-06-11 
锡膏的温度性质是决定SMT焊接质量的核心因素，主要体现在合金熔点特性、回流温度敏感性、温度对物理化学性能的影响等方面，原理、分类及应用角度详细解析：
核心温度特性：合金熔点与相变
1. 熔点（固液相转变温度）
定义：锡膏从固态熔融成液态的温度区间（非纯金属合金通常为固液共存的温度范围）。
决定因素：由锡膏的合金成分直接决定，常见分类及熔点如下：
类型 典型合金配方 熔点范围（°C） 液相线温度（°C，完全熔融） 应用场景
高温锡膏 Sn-Ag-Cu（SAC305） 217~220 217 高可靠性、耐高温产品（如汽车电子）
中温锡膏 Sn-Bi-Ag 151~172 172 热敏元件、低Tg板材焊接
低温锡膏 Sn-Bi（共晶） 138（单一熔点） 138 二次回流、柔性板（FPC）、LED封装
超低温锡膏 Sn-Bi-In 105~130 130 极热敏元件（如MEMS传感器）
固液共存区（塑性阶段）
温度介于固相点和液相点之间时，锡膏处于“半熔融状态”，具备一定流动性但未完全润湿焊盘，此阶段对温度停留时间敏感：
时间过短：焊膏未充分软化，导致焊料铺展不均（虚焊）；
时间过长：助焊剂提前挥发，焊料氧化加剧（焊点发黑）。
回流焊接中的温度响应：四阶段曲线解析
锡膏在回流炉中的温度变化直接影响焊接过程，需匹配其“温度-物理化学特性”：
预热区（100~150°C，升温速率1~3°C/s）
温度作用：
缓慢蒸发锡膏中的溶剂（如松油醇），避免高温爆溅（形成锡珠）；
激活助焊剂初步去除焊盘氧化层，为后续润湿做准备。
温度敏感点：溶剂沸点（通常120~150°C），若升温过快，溶剂残留会导致焊点空洞。
保温区（150~180°C，停留60~90秒）
温度作用：
使PCB、元件与锡膏温度均匀化（温差≤10°C），避免热应力导致元件开裂（如陶瓷电容）；
助焊剂充分活化，深度清洁焊盘表面，提升锡膏润湿性。
关键控制：温度需高于助焊剂活化温度（通常130~150°C），但低于锡膏固相点（避免提前熔融）。
回流区（峰值温度：熔点+30~50°C，液相线以上时间60~90秒）
温度核心参数：
峰值温度：必须高于液相线温度（确保完全熔融），但不超过元件耐受极限（如LED芯片耐温≤200°C）；
液相线以上时间：决定焊料润湿性和金属间化合物（IMC）层厚度：
过短：IMC过薄（焊点强度不足）；
过长：IMC过厚（焊点脆化，抗疲劳性下降）。
不同锡膏的峰值温度差异：
高温锡膏（SAC305）：峰值240~250°C（液相线217°C+23~33°C）；
中温锡膏（Sn-Bi-Ag）：峰值180~200°C（液相线172°C+8~28°C）；
低温锡膏（Sn-Bi）：峰值160~180°C（液相线138°C+22~42°C）。
冷却区（降温速率≤4°C/s）
温度作用：
锡膏从液态快速凝固，形成致密焊点，降温速率影响焊点结晶颗粒粗细：
过快（>5°C/s）：晶粒细化，焊点强度高但脆性增加；
过慢（<1°C/s）：晶粒粗大，焊点塑性好但抗剪切强度下降。
温度对锡膏性能的关键影响
1. 润湿性（焊接质量的核心指标）
温度不足：锡膏未完全熔融，焊料无法铺展，导致焊盘润湿不良（呈球状，接触角>90°）；
温度过高：助焊剂过度分解，焊料氧化加剧，润湿性反而下降（焊点表面粗糙、有残渣）。
2. 焊点可靠性
低温焊接（如Sn-Bi）：
优势：低温对元件损伤小；
劣势：Bi的脆性导致焊点抗热循环能力差（-40~85°C循环测试易开裂）。
高温焊接（如SAC305）：
优势：Sn-Ag-Cu合金的IMC层稳定，耐高温性强；
劣势：高温可能导致PCB板材分层（尤其是低Tg材料）。
3. 工艺兼容性
二次回流场景：需确保后工序温度低于前工序锡膏的熔点（如先用高温锡膏焊接主器件，再用低温锡膏补焊热敏元件），避免前焊点二次熔融移位。
不同应用场景的温度性质适配原则
需求场景 锡膏类型 核心温度性质要求 典型案例
高可靠性、耐高温 高温锡膏（SAC） 液相线≥217°C，峰值温度240~250°C 汽车PCBA、工业控制板
热敏元件、低Tg板材 中温锡膏（Sn-Bi-Ag） 液相线172°C左右，峰值≤200°C 消费电子（手机主板FPC）、LED灯板
二次回流、柔性板焊接 低温锡膏（Sn-Bi） 熔点138°C，峰值≤180°C 智能手表多层FPC焊接、BGA返修
极敏感元件（如MEMS） 超低温锡膏（Sn-Bi-In） 熔点≤130°C，峰值≤160°C 医疗传感器、航空航天微型器件
温度控制的实战要点
基于合金成分设定基线：
峰值温度=液相线温度+30~50°C（具体参考锡膏厂家TDS文档，如Alpha中温锡膏推荐峰值比液相线高28°C）；
液相线以上时间：60~90秒（含Bi的锡膏需控制上限，避免Bi氧化）。
元件耐温极限优先：
若元件最高耐温为180°C，即使锡膏液相线172°C，峰值温度也需限制在180°C（仅高于液相线8°C，需延长保温时间补偿润湿性）。
设备校准与实时监控：
每周用炉温测试仪测试回流曲线，确保各温区温度波动≤±5°C；
对大尺寸PCB或复杂元件布局，增加温度测试点（如元件引脚、PCB边缘），避免局部温度异常。
锡膏的温度性质本质是“合金成分-温度-工艺性能”的动态匹配，核心在于：
熔点决定基础温度区间：根据元件耐温、PCB材质选择合适合金（高/中/低温锡膏）；
回流曲线控制相变过程：通过预热→保温→回流→冷却四阶段，精准调控锡膏的溶剂挥发、助焊活化、熔融润湿及结晶固化；
温度偏差直接影响质量：不足导致虚焊、润湿不良，过高导致氧化、元件损伤，需结合厂家数据与工艺验证实现“温度-可靠性”平衡。
实际生产中，建议以锡膏供应商提供的温度曲线为起点，通过小样测试（如切片分析IMC层厚度、拉力测试焊点强度）优化参数，确保温度性质与工艺需求完全匹配。
上一篇：中温锡膏的焊接温度范围是多少
下一篇：锡膏的回流温度敏感性如何影响SMT焊接质量