在電子設(shè)備的 “神經(jīng)中樞”—— 電路板的焊接工序中,有一種看似普通卻至關(guān)重要的材料,正悄然改變著整個(gè)行業(yè)的生態(tài)。它就是無(wú)鉛錫膏,一個(gè)既承載著環(huán)保使命,又肩負(fù)著可靠焊接重任的 “雙重?fù)?dān)當(dāng)”。今天,傲牛科技的研發(fā)工程師從廠家視角帶你全面解析無(wú)鉛錫膏,聊聊這個(gè)電子制造中的 “綠色功臣”。
一、什么是無(wú)鉛錫膏?揭開(kāi)焊接材料的 “環(huán)保面紗”
無(wú)鉛錫膏,顧名思義,是不含鉛(Pb)的焊接材料,主要由合金焊料、助焊劑和功能性添加劑組成。與傳統(tǒng)含鉛錫膏最大的區(qū)別,在于它用錫(Sn)為基礎(chǔ),搭配銀(Ag)、銅(Cu)等無(wú)害金屬替代了有毒的鉛。
無(wú)鉛錫膏包含幾大合金體系,如常見(jiàn)的錫-銀-銅合金體系(Sn-Ag-Cu,簡(jiǎn)稱SAC合金),典型產(chǎn)品SAC305(Sn96.5Ag3Cu0.5)、SAC307(Sn99Ag0.3Cu0.7)。熔點(diǎn)適中,機(jī)械強(qiáng)度高,耐高溫性能好(尤其適合汽車(chē)電子等高可靠性場(chǎng)景),但對(duì)焊接工藝溫度控制要求較高。
錫-銅合金(Sn-Cu,簡(jiǎn)稱SC合金),典型產(chǎn)品SnCu0.7,不含銀,成本較低,適合對(duì)成本敏感的消費(fèi)電子焊接,經(jīng)濟(jì)環(huán)保,但潤(rùn)濕性稍差,易受氧化影響。
錫-銀合金(Sn-Ag),典型產(chǎn)品Sn96.5Ag3.5,高銀含量提升導(dǎo)電性和抗腐蝕性,用于精密器件或高頻電路。
錫-鉍合金(Sn-Bi),典型產(chǎn)品Sn42Bi58,熔點(diǎn)低至138°C,適合熱敏元件焊接,但脆性較大,需謹(jǐn)慎使用。
還有其他無(wú)鉛合金體系還有錫-銻合金(Sn-Sb)、錫-鉍-銀合金(Sn-Bi-Ag)、錫-鉍-鋅合金(Sn-Bi-Zn)等,有不同的熔點(diǎn)和特性,適用不同的焊接場(chǎng)景,在此就不一一贅述了。
這些看似細(xì)小的金屬顆粒與助焊劑混合后,在印刷環(huán)節(jié)被精準(zhǔn)涂布到電路板焊盤(pán)上,經(jīng)高溫加熱后,合金熔化形成焊點(diǎn),將電子元件與電路板牢牢連接。可以說(shuō),無(wú)鉛錫膏是電子設(shè)備從零散元件到完整電路的 “粘合劑”,更是綠色制造的核心材料。
二、無(wú)鉛 vs 有鉛:不止是 “去鉛” 這么簡(jiǎn)單
很多人會(huì)問(wèn),含鉛錫膏曾經(jīng)性能穩(wěn)定又便宜,為何要被無(wú)鉛替代?這背后的區(qū)別遠(yuǎn)不止 “有沒(méi)有鉛” 這么簡(jiǎn)單:
1、成分與毒性的分水嶺
有鉛錫膏的經(jīng)典配方是 Sn-Pb 合金(如 Sn63Pb37),鉛含量高達(dá) 37%。鉛作為重金屬,不僅在生產(chǎn)過(guò)程中危害工人健康,廢棄電子設(shè)備中的鉛還會(huì)污染土壤和水源,對(duì)生態(tài)造成長(zhǎng)期破壞。而無(wú)鉛錫膏的合金體系(如 Sn-Ag-Cu、Sn-Cu)完全不含鉛,從源頭切斷了重金屬污染鏈。
2、性能的 “青出于藍(lán)”
早期無(wú)鉛錫膏因熔點(diǎn)略高(比含鉛錫膏高約 30℃),曾被質(zhì)疑焊接效果。但經(jīng)過(guò) 20 多年的技術(shù)迭代,如今的無(wú)鉛錫膏在潤(rùn)濕性、焊點(diǎn)強(qiáng)度、耐高溫性上全面提升。例如,SAC305 合金的抗疲勞性能優(yōu)于傳統(tǒng)含鉛錫膏,在汽車(chē)電子等高振動(dòng)環(huán)境中表現(xiàn)更穩(wěn)定,甚至成為高端焊接的首選。
3、法規(guī)與責(zé)任的雙重驅(qū)動(dòng)
2006 年歐盟 RoHS 指令率先禁用鉛等有害物質(zhì),隨后中國(guó)、美國(guó)、日本等相繼出臺(tái)類似法規(guī),要求電子電器產(chǎn)品必須使用無(wú)鉛材料。企業(yè)為了合規(guī)與出口,不得不放棄含鉛錫膏。同時(shí),隨著消費(fèi)者環(huán)保意識(shí)增強(qiáng),“無(wú)鉛”“綠色制造” 成為產(chǎn)品競(jìng)爭(zhēng)力的重要標(biāo)簽,推動(dòng)無(wú)鉛錫膏快速普及。
三、無(wú)鉛錫膏的 “用武之地”:從手機(jī)到汽車(chē)的全場(chǎng)景覆蓋
無(wú)鉛錫膏的應(yīng)用幾乎覆蓋所有電子焊接場(chǎng)景,尤其在以下領(lǐng)域發(fā)揮關(guān)鍵作用:
1、消費(fèi)電子:守護(hù)日常設(shè)備的 “心臟”
手機(jī)、筆記本電腦的主板上,密密麻麻的焊點(diǎn)需要精準(zhǔn)可靠。無(wú)鉛錫膏憑借細(xì)膩的合金顆粒尺寸和穩(wěn)定的助焊劑配方,確保 0.3mm 以下的微型焊盤(pán)也能實(shí)現(xiàn)高質(zhì)量焊接,支撐著智能手機(jī)的輕薄化與高性能。
2、汽車(chē)電子:高溫環(huán)境下的 “抗壓能手”
車(chē)載電子元件(如發(fā)動(dòng)機(jī)控制模塊、ADAS 傳感器)長(zhǎng)期面臨 - 40℃到 150℃的溫度沖擊,無(wú)鉛錫膏的高熔點(diǎn)合金(如 SAC305)和抗疲勞特性,能承受百萬(wàn)次振動(dòng)測(cè)試,保障行車(chē)安全。
3、醫(yī)療設(shè)備:精密焊接的 “安全之選”
心電圖機(jī)、輸液泵等醫(yī)療設(shè)備對(duì)可靠性要求極高,無(wú)鉛錫膏的無(wú)鹵素助焊劑配方避免了殘留腐蝕,其生物相容性也符合醫(yī)療行業(yè)標(biāo)準(zhǔn),成為精密醫(yī)療電子的必備材料。
4、工業(yè)控制與新能源:支撐高端制造的 “隱形基石”
在 5G 基站、光伏逆變器等設(shè)備中,無(wú)鉛錫膏憑借穩(wěn)定的導(dǎo)電性能和耐高溫性,確保復(fù)雜電路在嚴(yán)苛環(huán)境下長(zhǎng)期運(yùn)行,成為新基建與綠色能源的重要支撐。
四、無(wú)鉛錫膏盛行的背后:一場(chǎng)技術(shù)與責(zé)任的雙重革命
無(wú)鉛錫膏的普及,絕非單一因素所致,而是技術(shù)進(jìn)步與社會(huì)責(zé)任的共同結(jié)果:
- 環(huán)保法規(guī)倒逼產(chǎn)業(yè)升級(jí):全球范圍內(nèi)的 “禁鉛令” 像一雙無(wú)形的手,推動(dòng)企業(yè)淘汰含鉛工藝,無(wú)鉛錫膏從 “可選項(xiàng)” 變?yōu)?“必選項(xiàng)”。
- 技術(shù)突破化解性能焦慮:通過(guò)調(diào)整合金配比(如添加銀提升潤(rùn)濕性、銅增強(qiáng)強(qiáng)度)和優(yōu)化助焊劑配方(如合成樹(shù)脂提升觸變性),無(wú)鉛錫膏的焊接良率從早期的 90% 提升至如今的 99.5% 以上,徹底打消了 “無(wú)鉛不如有鉛” 的顧慮。
3、可持續(xù)發(fā)展的必然選擇:隨著 “碳中和” 目標(biāo)的推進(jìn),電子制造行業(yè)對(duì)綠色材料的需求持續(xù)增長(zhǎng)。無(wú)鉛錫膏不僅解決了鉛污染問(wèn)題,其生產(chǎn)過(guò)程的能耗與排放也更低,成為企業(yè)踐行 ESG(環(huán)境、社會(huì)、治理)的重要抓手。
-
電路板
+關(guān)注
關(guān)注
140文章
5069瀏覽量
101024 -
焊接
+關(guān)注
關(guān)注
38文章
3378瀏覽量
60821 -
錫膏
+關(guān)注
關(guān)注
1文章
920瀏覽量
17256 -
助焊劑
+關(guān)注
關(guān)注
3文章
135瀏覽量
11471 -
無(wú)鉛焊膏
+關(guān)注
關(guān)注
0文章
4瀏覽量
5069
發(fā)布評(píng)論請(qǐng)先 登錄
無(wú)鉛低溫錫膏高溫高鉛錫膏LED專用錫膏無(wú)鹵錫膏有鉛錫膏有鉛錫線無(wú)鉛高溫錫膏
什么是無(wú)鉛錫膏?無(wú)鉛膏需要什么條件才能燃燒
如何選擇無(wú)鉛錫膏廠家
環(huán)保無(wú)鉛錫膏有哪些特點(diǎn)?

無(wú)鉛錫膏有哪些優(yōu)缺點(diǎn)?

評(píng)論