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无铅锡膏在功率器件焊接中的应用:高可靠环保

发布日期:2026-01-03 11:25 浏览次数:

在功率器件(如IGBT、功率半导体)的焊接环节,无铅锡膏凭借环保合规性与高可靠焊接性能,成为适配高功率、高环境要求场景的核心焊接材料,其在焊点强度、热稳定性上的优势,直接保障了功率器件的长期稳定运行,是当前功率电子制造中“环保+可靠”焊接的主流选择。
 
 
 一、功率器件焊接的核心需求:环保与高可靠性兼具
功率器件广泛应用于新能源、轨道交通等领域,其焊接环节需同时满足两大核心需求:
1. 环保合规:全球RoHS等环保指令要求电子器件禁用含铅材料,传统有铅锡膏已无法适配合规生产;
2. 高可靠性:功率器件长期处于高温、振动工况,焊接焊点需具备高剪切强度、低空洞率,避免大电流传输时出现接触不良。
而无铅锡膏恰好是同时满足这两大需求的焊接材料方案。
 
 
 二、无铅锡膏适配功率器件焊接的核心特性
无铅锡膏以Sn-Ag-Cu(SAC)系列合金为核心配方,其特性完美匹配功率器件的焊接需求:
1. 环保合规性:无铅锡膏不含铅元素,完全符合RoHS、REACH等环保指令,助力功率器件生产企业实现合规化制造;
2. 高焊点强度:无铅锡膏焊接后的焊点剪切强度可达40MPa以上,是传统有铅锡膏的1.2倍,能耐受功率器件运行时的振动与热胀冷缩;
3. 低空洞率:通过优化助焊剂与合金粉末配比,无铅锡膏的焊点空洞率可控制在5%以内,有效降低焊点热阻,保障功率器件的散热效率;
4. 适配高温工艺:无铅锡膏的回流焊温度窗口(210℃-230℃)适配功率器件的耐高温封装材料(如AMB覆铜陶瓷基板),不会因焊接温度影响基板性能。
 
 
 三、无铅锡膏在功率器件焊接的典型应用
无铅锡膏的特性,使其深度渗透功率器件的核心焊接场景:
1. IGBT模块的辅助电路焊接:在新能源汽车IGBT模块中,无铅锡膏承担辅助控制电路的引脚焊接,其高焊点强度保障IGBT模块在车辆振动工况下,辅助电路不出现焊点脱落;
2. 光伏功率半导体的基板焊接:在光伏逆变器的功率半导体模组中,无铅锡膏焊接芯片与PCB基板,低空洞率特性避免焊点过热,使功率半导体的转换效率保持在99%以上;
3. 车载功率器件的批量焊接:在车载DC-DC转换器的功率器件生产中,无铅锡膏适配自动化回流焊工艺,批量焊接良率可达99.6%,支撑功率器件的大规模量产。
 
 
 四、无铅锡膏相较于传统有铅锡膏的核心优势
在功率器件焊接场景中,无铅锡膏较传统有铅锡膏具备“环保+性能”的双重优势:
- 环保维度:无铅锡膏规避了铅污染风险,满足全球环保法规,助力功率器件进入国际市场;
- 性能维度:无铅锡膏的焊点高温稳定性更优,在150℃长期运行工况下,焊点电阻变化率仅为1%,远低于有铅锡膏的5%;
- 适配维度:无铅锡膏与功率器件的高绝缘、高导热封装材料(如烧结银、AMB覆铜陶瓷基板)兼容性更强,不会出现材料间的腐蚀或性能干扰。
 
 
 五、总结:无铅锡膏是功率器件焊接的“环保可靠之选”
从新能源汽车的IGBT模块到光伏电站的功率半导体,无铅锡膏以环保合规、高可靠焊接的特性,成为功率器件制造中不可或缺的核心材料。随着功率器件向高功率、高集成升级,无铅锡膏也将持续优化配方(如低熔点、高导热无铅锡膏),进一步适配更复杂的功率焊接场景。