详解固晶锡膏与常规SMT锡膏有哪些区别
来源:优特尔锡膏 浏览: 发布时间:2025-07-19
固晶锡膏与常规SMT锡膏(表面贴装技术锡膏)的核心区别源于其应用场景的差异:固晶锡膏主要用于芯片与基底的粘结固定(固晶工艺),而常规SMT锡膏用于PCB板与贴片元件的电气连接(SMT焊接)。
两者在成分、性能、工艺适配性等方面有显著差异:
1. 应用场景与核心功能不同
固晶锡膏:
主要用于固晶工艺(Die Bonding),常见于LED封装、半导体芯片(如IC裸片、功率器件)封装等场景。
其核心功能是将芯片(如LED芯片、硅基裸片)精准粘结到支架、基板(如陶瓷基板、铜基板)或引线框架上,同时需兼顾导电/导热性能(尤其功率器件需散热)和机械固定强度。
常规SMT锡膏:
用于表面贴装技术(SMT),主要在PCB板上焊接贴片元件(如电阻、电容、QFP/BGA等IC),核心功能是实现元件与PCB焊盘的电气连接,同时提供机械固定,对导电性、焊点可靠性(抗振动、抗热循环)要求更高。
2. 合金粉末特性不同
粒度与形貌:
固晶锡膏的合金粉末更细(通常为纳米级或亚微米级,如1-5μm),因为芯片尺寸小(如LED芯片可能仅0.1-1mm),细粉可均匀填充芯片与基底的微小间隙(通常<50μm),避免空洞(空洞会影响导热/粘结强度)。
粉末形貌多为球形,保证流动性和填充均匀性。
常规SMT锡膏的粉末粒度较粗(通常为10-50μm),根据元件尺寸适配(如细间距元件用10-20μm,大焊盘用30-50μm),粉末形貌可为球形或不规则形,侧重印刷性和回流时的铺展性。
合金成分与熔点:
固晶锡膏多为低熔点合金(如Sn-Bi系、Sn-In系,熔点130-180℃),因芯片(尤其是LED、精密半导体)耐高温性差(超过200℃可能导致芯片失效),需低温焊接避免热损伤。
常规SMT锡膏多为中高熔点合金(无铅主流为Sn-Ag-Cu系,熔点217-221℃;有铅为Sn-Pb系,熔点183℃),需适应SMT回流焊的高温曲线(通常峰值230-260℃),确保焊点强度和抗热老化性。
3. 助焊剂体系不同
固晶锡膏助焊剂:
要求低挥发、低残留(因固晶后常需封胶封装,残留过多会影响胶层粘结力);活性温和(避免腐蚀芯片电极或基底镀层,如LED支架多为铜镀银,易被强活性助焊剂腐蚀);润湿性需精准(仅在芯片与基底接触区域润湿,避免溢出污染芯片表面)。
多为松香基或合成树脂型,不含强腐蚀性卤素(或低卤素)。
常规SMT锡膏助焊剂:
侧重高活性(去除PCB焊盘和元件引脚的氧化膜,尤其无铅焊盘易氧化);适配印刷工艺(有良好的触变性,印刷后图形清晰不坍塌);根据需求分为清洗型(高残留,需后续清洗)或免清洗型(低残留,绝缘性好)。
可能含适量卤素(如Cl⁻、Br⁻)增强活性,或无卤素(环保要求)。
4. 工艺适配性不同
涂布方式:
固晶锡膏多通过点胶(Dispensing) 或精密印刷(超小钢网)涂布,用量极少(单颗芯片仅纳升级),需精准控制涂布位置(如LED支架的“杯底”中心),避免锡膏溢出到芯片发光区或电极。
常规SMT锡膏主要通过钢网印刷(覆盖整个焊盘),用量较大(取决于焊盘面积),需保证印刷厚度均匀(±10%),适配贴装元件的对位误差。
固化/焊接温度曲线:
固晶锡膏的加热曲线更平缓,峰值温度低(通常150-200℃,保温时间短),避免芯片热冲击;且加热时锡膏收缩率低(减少芯片因热应力导致的偏移或开裂)。
常规SMT锡膏的回流曲线有明确的预热、恒温、回流、冷却阶段,峰值温度高(230-260℃),需确保焊锡完全熔融、助焊剂充分挥发,形成饱满焊点。
5. 性能要求不同
固晶锡膏:
核心要求是高粘结强度(芯片在封装、使用中需抗振动、抗冲击)、高导热性(功率器件散热需求,如LED芯片结温需通过锡膏传导至支架)、低空洞率(空洞会降低导热和粘结力),导电性次之(部分场景仅需导热,如LED固晶可能侧重导热)。
常规SMT锡膏:
核心要求是高导电性(确保电气连接可靠)、焊点机械强度(抗热循环、抗振动,如汽车电子需通过-40~125℃循环测试)、抗腐蚀性(焊点长期暴露在空气中或湿热环境,需稳定不氧化腐蚀)。
固晶锡膏是“芯片与基底的粘结者”,侧重细粒度、低熔点、低残留、导热粘结;常规SMT锡膏是“元件与PCB的连接器”,侧重中粗粒度、适配高温、高活性、导电可靠。
两者因应用场景的核心需求不同,在成分设计和工艺适配性上形成了显著差异。
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