SMT贴片治具材料选择指南：铝合金 vs 合成石

在SMT贴片、过炉治具的选择上，铝合金和合成石是两种主流的材料。它们没有的好坏之分，只有是否适合您的应用场景。

一、核心维度对比总览评估维度铝合金合成石初始成本高低长期成本低(超长寿命)中 (需定期更换)耐温性(＞500℃)高 (持续260-300℃)热传导性良导体(散热快)绝热体(保温)寿命与耐用性极长(10万次+)中等 (数千至数万次)精度与稳定性(CNC加工，不变形)高 (但长期可能翘曲)重量重轻主要适用工艺回流焊、波峰焊、测试治具回流焊、载具典型应用场景汽车电子、高端服务器、军工、大批量消费电子、中小批量、双面贴装二、分维度详细解读1. 成本 (Cost)合成石 (Synthetic Stone)

优势：初始成本低。原材料成本和CNC加工成本都显著低于铝合金。一块标准尺寸的合成石治具价格可能是铝合金的1/2 到 1/3。这对于原型验证、小批量生产或预算有限的项目非常友好。

劣势：有损耗成本。合成石属于“消耗品”。在长期的高温热冲击和机械应力下，它会逐渐老化、粉化、变形，需要定期检查和更换，产生额外的成本和停产时间。

铝合金 (Aluminum Alloy)

劣势：初始投资高。材料本身昂贵，且CNC加工耗时更长，导致单次制造成本高。

优势：生命周期成本低。其超长的使用寿命意味着在大批量生产中，单次成本被摊薄至极低。一个铝合金治具可以稳定使用数年甚至十年以上，几乎无需更换，总体拥有成本(TCO)终更低。

结论：看批量。小批量选合成石，大批量选铝合金更经济。

2. 耐温性与热性能 (Temperature Resistance & Thermal Performance)合成石

优点：能屏蔽热量，保护治具背面的元件或PCB区域（在双面回流工艺中至关重要）。

缺点：可能导致PCB顶部受热不均，需要优化炉温曲线来补偿。

耐温性：，可长期耐受260℃~300℃的回流焊高温，完全满足无铅焊接要求。

热性能：绝热体。这是它的双刃剑特性。

铝合金

优点：散热均匀，有助于PCB热量分布更一致，减少热应力引起的变形。

缺点：会“偷走”热量，可能需要适当提高炉温。不能用于屏蔽热量，因此不适用于需要遮蔽的双面回流工艺。

耐温性：。熔点远高于600℃，回流焊温度对其毫无影响，不会因高温而老化或释放任何气体。

热性能：良导体。

结论：看工艺。双面贴装或需隔热选合成石；求热均匀性且为单面治具可选铝合金。

3. 寿命与耐用性 (Lifespan & Durability)合成石

寿命：通常为5,000 ~ 20,000 次过炉循环。具体寿命取决于品牌质量、使用频率和操作是否规范。边缘易磕碰破损，表面会因高温和清洁而逐渐粉化。

维护：需定期检查平整度和完整性。

铝合金

寿命：极长，可达 100,000+ 次循环。其金属特性决定了它极其耐磨、耐腐蚀，不易变形。正常的清洁和使用几乎不会造成损耗。

维护：几乎免维护，仅需注意防止外力撞击导致物理结构变形。

结论：看频率。高频率、7x24小时产线必选铝合金；低频、间歇性生产可用合成石。

三、决策树：如何选择？你的PCB是否需要做双面贴装？

是→ 优先选择合成石。（利用其绝热性保护底部已焊元件）

否→ 进入下一步。

你的生产批量有多大？预期治具使用频率如何？

大批量、高强度、长期生产→ 选择铝合金。（尽管初始成本高，但生命周期成本更低，稳定性）

小批量、多品种、打样、低频生产→ 选择合成石。（初始成本低，灵活性强）

你的产品对热均匀性要求是否？（如大型、密集BGA板）

是→ 优先选择铝合金。（其导热性有助于减少温差，防止焊接缺陷）

否→ 两种均可，回归问题1和2做决定。

你的预算是否极度紧张？

是→合成石是的起点。

否→ 综合以上问题决策。