TEC科普小课堂丨焊料选型指南:如何平衡成本与性能?

发布于: 2026-01-04 10:59

欢迎来到TEC科普小课堂!在精密电子、光通讯、工业制冷等领域,热电制冷器(TEC)是关键的温控核心。而在热电制冷器的制造过程中,有一个常常被忽视的关键角色——焊料。它不仅影响制冷片的导热性能,还直接关系到器件的可靠性和寿命。本期课堂小cool将为大家详细介绍TEC常用焊料及其各自的特点。如果你对文章内容有所疑问,或者想要了解更多TEC知识,欢迎在评论区留言~

 

一、焊料的结构和用途

TEC焊料藏在半导体和电极片的衔接处。它的用量很小,作用却很大。从结构上看,焊料是连接半导体芯片和电极片的关键桥梁,直接决定了两者连接的紧密性与稳定性。从功能上看,热电制冷器的可靠性、使用寿命乃至制冷效率,都和焊料的焊接性能直接挂钩。假如焊接质量高,器件就能保持长期稳定运行;假如焊接存在缺陷或焊料选型不当,轻则会导致制冷效率下降,重则引发器件故障,甚至影响整个终端设备的正常工作。

总之,焊料的选择直接关乎制冷片的品质。那么在制冷片的制造过程中,我们应该如何正确选择焊料呢?一起来看看TEC常用焊料类型以及它们各自的特点。

 

二、低温焊料:高性价比之选

低温焊料的核心代表是铋锡焊料(简称Bi锡,熔点138℃)。它的最大优势在于性价比突出:材料成本低、焊接工艺简单、不需要配备复杂的高温设备、小厂也能轻松量产。正因如此,铋锡焊料成了国内多数热电制冷器厂家的首选。

从应用场景看,Bi锡焊料适用于民用消费品以及低温工作环境,比如小型车载冰箱、饮水机制冷模块、美容仪、家用除湿机等。这些电器设备对工作温度要求不高,并且对成本较为敏感——Bi锡焊料恰好能匹配其需求。

 

三、中温焊料:兼顾性能与稳定性

根据熔点和成分差异,中温焊料主要分为SAC焊料和95锡焊料两类,可满足不同中高端应用的控温需求:

1. SAC焊料(熔点217℃):材料成本略高于低温Bi锡焊料,焊接工艺同样简单便捷。但由于其性能定位较为特殊,应用场景相对有限——目前主要应用于发电类产品,在普通制冷设备中应用较少。

2. 95锡焊料(熔点237℃):材料成本更高,但焊接工艺成熟、焊接强度高、稳定性好,能适应中高温的工作环境。因此广泛应用于工业冷水机、精密仪器冷却系统、医疗设备、工业自动化设备的温度控制模块等对可靠性要求较高的工业设备中。   

 

四、高温焊料:高性能高成本

高温焊料主要适用于高温工作环境或对可靠性有极高要求的特殊场景,主要分为金锡焊料、铅锡焊料和银胶三类:

1. 金锡焊料AuSn(熔点280℃):焊料成分中含有黄金,是所有焊料中成本最高的一类。但它的优势明显:焊接强度高,能在复杂的高温环境下长期稳定工作。另外,它的外形紧凑小巧,适用于对可靠性要求极高的小型化产品,比如光通讯行业中的光模块、光纤放大器等精密光电子器件。这些产品对温控精度和长期稳定性要求严苛,金锡焊料也因此成为保障其性能的关键材料。然而,在当前金价持续攀升的背景下,假如企业成本承受能力有限,请谨慎评估是否采用此类焊料

2. 铅锡焊料PbSn(熔点287℃):焊料成分中含有铅元素,不符合国际通用的RoHS环保标准,仅在销量极小的高温发电产品中有少量应用。目前已被严格限制使用。

3. 银胶:严格来说,银胶并非传统意义上的焊料,但其核心成分银颗粒的熔点高达961.78℃,具备极佳的耐高温性能。然而使用银胶作为焊料面临两大挑战:一是银含量高导致材料成本居高不下;二是适配热电制冷器的量产工艺尚不成熟,目前仍处于样品测试阶段,尚未在TEC量产中实现规模化应用

 

总之,TEC焊料的选择没有绝对最优解——关键在于和产品的应用场景、工作温度、可靠性要求及成本预算精准匹配。FerroTec先导热电提供各类半导体制冷片,功率、材料、外观均可定制(包括焊料选择)。如需了解产品详情/获取方案,欢迎与我们联系:0571-89712612。

 

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