在電子焊接的世界里,錫膏就像連接元件與電路板的“膠水”,但并不是所有“膠水”都能通用。比如近年來越來越火的激光錫膏和傳統(tǒng)的普通錫膏,雖然都是用來焊接,卻在成分、用法、適用場景上有著不小的差別。今天傲??萍嫉难邪l(fā)工程師就從專業(yè)錫膏廠家的視角,和大家一起解析兩者之間的差異,導(dǎo)致差異的原因,以及應(yīng)用領(lǐng)域的問題。
1、成分不同:一個(gè)“追光”,一個(gè)“耐熱”
普通錫膏的成分大家相對(duì)熟悉,主要是錫合金粉末(比如錫銀銅 SAC305)加上助焊劑,助焊劑里有松香、有機(jī)酸等,作用是去除氧化層、幫助焊料流動(dòng)。它的設(shè)計(jì)目標(biāo)是適應(yīng)回流焊工藝——把整塊電路板放進(jìn)回流爐,通過高溫?zé)犸L(fēng)整體加熱,讓錫膏熔化后連接元件和焊盤。這種“批量加熱”的方式,需要錫膏的熔點(diǎn)適中(比如 217℃),助焊劑在高溫下能穩(wěn)定發(fā)揮作用。
而激光錫膏就像為“精準(zhǔn)焊接”量身定制的“特殊配方”。它的合金粉末更細(xì)(通常顆粒尺寸為T4/T5及更小規(guī)格),這樣才能在激光照射的微小區(qū)域內(nèi)快速熔化;更關(guān)鍵的是,助焊劑里添加了光敏物質(zhì),比如特殊的有機(jī)化合物,它們就像“激光接收器”,能快速吸收激光的能量,轉(zhuǎn)化成熱量,讓局部的錫膏迅速達(dá)到熔點(diǎn)(比普通錫膏的活化溫度低20-30℃)。
簡單說,普通錫膏是“靠環(huán)境加熱”,激光錫膏是“自己抓住激光的能量加熱”,這就決定了它們的成分必須不一樣。
2、工藝不同:一個(gè)“全局升溫”,一個(gè)“指哪兒打哪兒”
用普通錫膏焊接,就像“蒸包子”——把所有元件一起放進(jìn)回流爐,設(shè)定好溫度曲線,讓整個(gè)電路板均勻受熱。這種工藝適合大規(guī)模生產(chǎn),比如家電、普通 PCB板,一次能焊幾百個(gè)焊點(diǎn),效率高,對(duì)設(shè)備精度要求相對(duì)沒那么苛刻。但缺點(diǎn)是,如果電路板上有怕熱的元件(比如某些傳感器、柔性芯片),高溫可能會(huì)損傷它們,而且焊點(diǎn)的大小、位置全靠印刷精度,一旦有微小偏差,很難修正。
激光錫膏則像“激光雕刻”,用激光頭精準(zhǔn)照射需要焊接的位置,局部加熱到200-250℃,讓該點(diǎn)的錫膏熔化,其他區(qū)域保持常溫。比如焊接手機(jī)攝像頭模組里的微型元件,激光能瞄準(zhǔn)0.2mm的焊點(diǎn),瞬間完成焊接,旁邊的塑料支架、芯片不會(huì)被高溫影響。這種工藝需要錫膏在極短時(shí)間內(nèi)(0.1-1秒)完成“吸收能量→熔化→冷卻”的過程,所以激光錫膏的助焊劑必須反應(yīng)更快,合金粉末必須更細(xì),才能在瞬間形成牢固的焊點(diǎn)。
3、適用場景不同:一個(gè)“批量實(shí)用”,一個(gè)“精密定制”
普通錫膏就像“萬能膠水”,哪兒都能用,尤其適合對(duì)精度要求中等、焊點(diǎn)數(shù)量多、成本敏感的場景。比如我們?nèi)粘S玫呐_(tái)燈電路板、電視機(jī)主板,焊點(diǎn)間距在0.5mm以上,用普通錫膏配合回流焊,又快又穩(wěn),成本還低。而且它的“脾氣”比較溫和,對(duì)焊盤的清潔度要求沒那么苛刻,稍微有點(diǎn)氧化,助焊劑也能搞定。
激光錫膏則是“精密手術(shù)刀”,專門處理“高難度手術(shù)”,而且需要在價(jià)格更高(普通印刷機(jī)的3-5倍)、更加精密的激光錫膏設(shè)備上使用。比如:
Mini LED封裝:芯片尺寸只有幾十微米,焊點(diǎn)間距<0.3mm,必須用激光精準(zhǔn)焊接,避免高溫?fù)p傷發(fā)光層。
汽車傳感器:元件安裝在發(fā)動(dòng)機(jī)附近,需要局部焊接不影響其他部件,同時(shí)焊點(diǎn)要能承受高溫振動(dòng)。
醫(yī)療設(shè)備:比如心臟起搏器里的微型電路,必須在無菌環(huán)境下局部焊接,激光錫膏的低殘留特性(助焊劑殘留量比普通錫膏少50%)能減少腐蝕風(fēng)險(xiǎn)。
簡單說,普通錫膏適合“粗放式焊接”,激光錫膏適合“精細(xì)化操作”,就像在比較傳統(tǒng)毛筆和現(xiàn)代激光筆——雖然都能"書寫",但精度和適用場景已不在同一維度。
4、為啥會(huì)有這些不同?本質(zhì)是“需求驅(qū)動(dòng)創(chuàng)新”
之所以會(huì)出現(xiàn)兩種錫膏,根本原因是電子制造越來越“兩極分化”:一方面,消費(fèi)電子大規(guī)模生產(chǎn)需要效率和成本,催生了普通錫膏的成熟工藝。另一方面,高端制造(半導(dǎo)體封裝、精密器件)對(duì)“局部加熱、高精度、低損傷”的需求,推動(dòng)激光錫膏不斷優(yōu)化成分和配方。
激光錫膏的光敏物質(zhì),最早是為了解決“如何讓激光能量不被基板吸收,只熔化焊點(diǎn)”的問題,經(jīng)過多年研發(fā),才找到合適的化合物。工藝的突破也是激光錫膏廣泛應(yīng)用的原因之一。得益于激光誘導(dǎo)向前轉(zhuǎn)移(LIFT)技術(shù),激光定位系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)微米級(jí)精準(zhǔn)噴射,利用高能激光脈沖瞬間氣化錫膏載體,使金屬顆粒以"彈道式"軌跡精準(zhǔn)著陸。
而普通錫膏則在回流焊的溫度、時(shí)間、錫膏粘度之間找到了平衡,形成了穩(wěn)定的工藝體系。
5、怎么選?看需求,別盲目追“新”
很多人會(huì)問:“激光錫膏這么厲害,能不能替代普通錫膏?” 答案是:不能。就像筷子和勺子都是餐具,但吃面條和喝湯用途不同。如果你做的是大規(guī)模、常規(guī)焊接,選普通錫膏更劃算;如果是精密器件、熱敏元件、微小焊點(diǎn),激光錫膏就是“必選項(xiàng)”。
另外,激光錫膏的成本比普通錫膏高30%-50%,因?yàn)槌煞指鼜?fù)雜、生產(chǎn)工藝更嚴(yán)格,所以選的時(shí)候還要考慮性價(jià)比。
此外,環(huán)保因素也是考慮的另外一重因素。普通錫膏生產(chǎn)過程中揮發(fā)的有機(jī)化合物(VOC)相當(dāng)于每噸產(chǎn)品釋放300kg汽油燃燒量,而激光錫膏采用無溶劑配方,VOC排放量降低90%。這種環(huán)保優(yōu)勢正成為歐盟CE認(rèn)證的新門檻。