生产厂家详解锡膏含银跟不含银的差别
来源:优特尔锡膏 浏览: 发布时间:2025-06-28
锡膏中“含银”与“不含银”的核心差异主要体现在合金成分、物理性能、可靠性及成本等方面,技术和应用角度详细解析:
合金成分与体系差异
1. 含银锡膏
典型合金:
无铅体系:Sn-Ag-Cu(SAC)系列,如SAC305(3.0%Ag+0.5%Cu+Sn)、SAC0307(0.3%Ag+0.7%Cu+Sn),银含量通常在0.3%~4.0%之间;
含铅体系:Sn-Pb-Ag(如Sn63Pb37Ag0.5),但因环保限制已逐渐淘汰。
作用:银作为合金添加剂,通过形成Sn-Ag金属间化合物(IMC)改善焊点性能。
2. 不含银锡膏
典型合金:
无铅体系:Sn-Cu(SC,如Sn99.3Cu0.7)、Sn-Cu-Ni、Sn-Bi-Ag(部分含少量银,但银非必需成分);
含铅体系:传统Sn-Pb(如Sn63Pb37),不含银。
关键性能对比
(一)熔点与焊接温度
含银锡膏:
无铅SAC合金熔点通常为217~221℃(如SAC305熔点217℃),低于不含银的Sn-Cu合金(227℃),接近传统Sn-Pb的183℃,更适合对温度敏感的元件或PCB。
不含银锡膏:
无铅Sn-Cu熔点较高(227℃),焊接温度需提升至240~260℃,可能增加元件热损伤风险,但成本更低。
(二)机械强度与可靠性
含银锡膏:
优势:银能增强焊点的抗拉强度、硬度和抗疲劳性。
例如SAC305的抗拉强度比Sn-Cu高约30%,更适合振动、高温等严苛环境(如汽车电子、工业设备)。
原因:Sn-Ag IMC(如Ag3Sn)分布均匀,可抑制焊点裂纹扩展,提升长期可靠性。
不含银锡膏:
无铅Sn-Cu的机械性能较弱,焊点延展性较差,长期使用中可能因应力集中导致开裂,适合对可靠性要求较低的场景(如消费电子非关键部件)。
(三)导电性与热导率
含银锡膏:
银的导电性(63×10^6 S/m)和热导率(429 W/(m·K))远高于锡(导电率9.2×10^6 S/m,热导率67 W/(m·K)),因此含银焊点的电传导和散热性能更优,适合高频电路、功率器件等场景(如电源模块、芯片封装)。
不含银锡膏:
导电性和热导率接近纯锡,满足一般电路需求,但在高电流或散热要求高的场景中表现较差。
(四)抗氧化性与焊接缺陷
含银锡膏:
银的抗氧化性优于锡,可减少焊接过程中锡渣产生,降低焊点空洞率,尤其在氮气保护焊接中优势更明显。
不含银锡膏:
纯Sn-Cu合金在高温下易氧化,可能增加桥连、虚焊风险,需依赖助焊剂活性补偿。
(五)成本与经济性
含银锡膏:
银的价格较高(约为锡的50~100倍),导致含银锡膏成本比不含银产品高20%~50%,甚至更高(如高银含量SAC405)。
不含银锡膏:
无铅Sn-Cu或含铅Sn-Pb成本低廉,适合对成本敏感的大批量生产(如家电、低端消费电子)。
应用场景分化
(一)含银锡膏适用场景
1. 高可靠性需求:
汽车电子(发动机控制模块、车载传感器)、航空航天设备(需抗振动、耐高温老化);
医疗设备(如CT/MRI主板,要求焊点长期稳定)。
2. 高性能电路:
5G通信模块、高频PCB(需低电阻焊点);
功率半导体(IGBT、MOSFET,需良好散热)。
3. 精密焊接与高温环境:
多层PCB、BGA/CSP封装(低熔点减少热应力);
工作温度超过150℃的设备(如工业电源)。
(二)不含银锡膏适用场景
1. 低成本消费电子:
手机充电器、家电控制板、低端PCB(如玩具电路);
一次性或短寿命产品(如遥控器、简单传感器)。
2. 传统工艺与非关键焊点:
波峰焊通孔元件(如插脚电容)、手工焊接维修(成本优先);
对机械强度和导电性要求不高的场景(如信号线路板)。
环保与行业趋势
含银锡膏:无铅SAC系列符合RoHS标准,是当前高可靠性无铅焊接的主流选择,尤其在汽车电子等领域,随着电动车普及,含银锡膏需求持续增长。
不含银锡膏:无铅Sn-Cu因成本优势在消费电子中占据份额,但需通过工艺优化(如添加Ni、Bi等元素)改善性能,部分场景可替代含银锡膏。
如何选择;
优先含银锡膏:若产品需高可靠性、良好导电性或耐温性,且预算允许(如汽车、医疗、工业控制)。
选择不含银锡膏:若产品对成本敏感、可靠性要求中等(如消费电子、家电),或焊接温度需严格控制(但需注意Sn-Cu的高熔点限制)。
平衡方案:使用低银含量合金(如SAC0307),在成本与性能间折中,适用于兼顾可靠性和经济性的场景(如中端手机主板)。
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