SMT貼片治具材料選擇指南：鋁合金 vs 合成石
在SMT貼片、過爐治具的選擇上，鋁合金和合成石是兩種主流的材料。它們沒有的好壞之分，只有是否適合您的應(yīng)用場景。
一、核心維度對比總覽評估維度鋁合金合成石初始成本高低長期成本低(超長壽命)中 (需定期更換)耐溫性(＞500℃)高 (持續(xù)260-300℃)熱傳導(dǎo)性良導(dǎo)體(散熱快)絕熱體(保溫)壽命與耐用性極長(10萬次+)中等 (數(shù)千至數(shù)萬次)精度與穩(wěn)定性(CNC加工，不變形)高 (但長期可能翹曲)重量重輕主要適用工藝回流焊、波峰焊、測試治具回流焊、載具典型應(yīng)用場景汽車電子、高端服務(wù)器、軍工、大批量消費(fèi)電子、中小批量、雙面貼裝二、分維度詳細(xì)解讀1. 成本 (Cost)合成石 (Synthetic Stone)
優(yōu)勢：初始成本低。原材料成本和CNC加工成本都顯著低于鋁合金。一塊標(biāo)準(zhǔn)尺寸的合成石治具價(jià)格可能是鋁合金的1/2 到 1/3。這對于原型驗(yàn)證、小批量生產(chǎn)或預(yù)算有限的項(xiàng)目非常友好。
劣勢：有損耗成本。合成石屬于“消耗品”。在長期的高溫?zé)釠_擊和機(jī)械應(yīng)力下，它會(huì)逐漸老化、粉化、變形，需要定期檢查和更換，產(chǎn)生額外的成本和停產(chǎn)時(shí)間。
鋁合金 (Aluminum Alloy)
劣勢：初始投資高。材料本身昂貴，且CNC加工耗時(shí)更長，導(dǎo)致單次制造成本高。
優(yōu)勢：生命周期成本低。其超長的使用壽命意味著在大批量生產(chǎn)中，單次成本被攤薄至極低。一個(gè)鋁合金治具可以穩(wěn)定使用數(shù)年甚至十年以上，幾乎無需更換，總體擁有成本(TCO)終更低。
結(jié)論：看批量。小批量選合成石，大批量選鋁合金更經(jīng)濟(jì)。
2. 耐溫性與熱性能 (Temperature Resistance & Thermal Performance)合成石
優(yōu)點(diǎn)：能屏蔽熱量，保護(hù)治具背面的元件或PCB區(qū)域（在雙面回流工藝中至關(guān)重要）。
缺點(diǎn)：可能導(dǎo)致PCB頂部受熱不均，需要優(yōu)化爐溫曲線來補(bǔ)償。
耐溫性：，可長期耐受260℃~300℃的回流焊高溫，完全滿足無鉛焊接要求。
熱性能：絕熱體。這是它的雙刃劍特性。
鋁合金
優(yōu)點(diǎn)：散熱均勻，有助于PCB熱量分布更一致，減少熱應(yīng)力引起的變形。
缺點(diǎn)：會(huì)“偷走”熱量，可能需要適當(dāng)提高爐溫。不能用于屏蔽熱量，因此不適用于需要遮蔽的雙面回流工藝。
耐溫性：。熔點(diǎn)遠(yuǎn)高于600℃，回流焊溫度對其毫無影響，不會(huì)因高溫而老化或釋放任何氣體。
熱性能：良導(dǎo)體。
結(jié)論：看工藝。雙面貼裝或需隔熱選合成石；求熱均勻性且為單面治具可選鋁合金。
3. 壽命與耐用性 (Lifespan & Durability)合成石
壽命：通常為5,000 ~ 20,000 次過爐循環(huán)。具體壽命取決于品牌質(zhì)量、使用頻率和操作是否規(guī)范。邊緣易磕碰破損，表面會(huì)因高溫和清潔而逐漸粉化。
維護(hù)：需定期檢查平整度和完整性。
鋁合金
壽命：極長，可達(dá) 100,000+ 次循環(huán)。其金屬特性決定了它極其耐磨、耐腐蝕，不易變形。正常的清潔和使用幾乎不會(huì)造成損耗。
維護(hù)：幾乎免維護(hù)，僅需注意防止外力撞擊導(dǎo)致物理結(jié)構(gòu)變形。
結(jié)論：看頻率。高頻率、7x24小時(shí)產(chǎn)線必選鋁合金；低頻、間歇性生產(chǎn)可用合成石。
三、決策樹：如何選擇？你的PCB是否需要做雙面貼裝？
是→ 優(yōu)先選擇合成石。（利用其絕熱性保護(hù)底部已焊元件）
否→ 進(jìn)入下一步。
你的生產(chǎn)批量有多大？預(yù)期治具使用頻率如何？
大批量、高強(qiáng)度、長期生產(chǎn)→ 選擇鋁合金。（盡管初始成本高，但生命周期成本更低，穩(wěn)定性）
小批量、多品種、打樣、低頻生產(chǎn)→ 選擇合成石。（初始成本低，靈活性強(qiáng)）
你的產(chǎn)品對熱均勻性要求是否？（如大型、密集BGA板）
是→ 優(yōu)先選擇鋁合金。（其導(dǎo)熱性有助于減少溫差，防止焊接缺陷）
否→ 兩種均可，回歸問題1和2做決定。
你的預(yù)算是否極度緊張？
是→合成石是的起點(diǎn)。
否→ 綜合以上問題決策。