錫膏全程分析：從成分到工藝，掌握SMT焊接核心材料

錫膏的定義與作用

 錫膏是SMT（表面貼裝技術(shù)）中關(guān)鍵的焊接材料，由焊錫合金粉末、助焊劑及其他添加劑混合而成，常溫下為膏狀，加熱后焊錫粉末熔化形成焊點，實現(xiàn)電子元件與PCB的電氣連接和機械固定。

核心成分及功能

 1. 焊錫合金粉末（占比約85%-92%）

作用：形成焊點，決定焊接強度、導(dǎo)電性和熔點。

常見類型：

Sn-Pb合金：熔點低（約183℃），焊接性能好，但含鉛有毒，逐漸被淘汰。

無鉛合金（主流）：

Sn-Ag-Cu（SAC）：如SAC305（96.5Sn-3.0Ag-0.5Cu），熔點約217℃，綜合性能接近傳統(tǒng)錫鉛合金。

Sn-Cu-Ni、Sn-Bi等，需根據(jù)工藝需求選擇。

顆粒規(guī)格：常用粒徑為25-45μm（4號粉），精細(xì)間距元件需更小顆粒（如5號粉15-25μm）。

2. 助焊劑（占比約8%-15%）

作用：去除金屬表面氧化層，降低焊錫表面張力，促進潤濕和鋪展。

核心成分：

活化劑（如有機酸）：清除氧化膜。

樹脂（如松香）：保護焊接面，防止二次氧化。

溶劑（如醇類）：調(diào)節(jié)膏體粘度，確保印刷性。

添加劑：觸變劑（控制塌陷）、表面活性劑（改善潤濕性）等。

3. 其他添加劑

觸變劑：防止錫膏印刷后塌陷，保持形狀。

抗氧化劑：延長錫膏儲存壽命，避免合金粉末氧化。

關(guān)鍵性能指標(biāo)；

 粘度：影響印刷精度，需根據(jù)印刷設(shè)備（如鋼網(wǎng)厚度、刮刀速度）調(diào)整。

觸變性：印刷時受剪切力變稀，靜置后恢復(fù)粘稠，防止塌邊。

塌陷度：加熱前保持形狀，避免橋連。

潤濕性：焊錫熔化后在PCB焊盤和元件引腳上的鋪展能力，影響焊點強度。

儲存穩(wěn)定性：通常需在-10℃~0℃冷藏，開封后需在24小時內(nèi)用完。

 SMT工藝中的錫膏應(yīng)用流程

 1. 錫膏印刷

設(shè)備：半自動或全自動印刷機，通過鋼網(wǎng)將錫膏精確涂布在PCB焊盤上。

關(guān)鍵參數(shù)：刮刀壓力、速度、角度，鋼網(wǎng)開口尺寸（通常比焊盤小10%-15%以避免橋連）。

2. 元件貼裝

 貼片機將元件放置在錫膏上，位置精度需匹配錫膏印刷精度。

3. 回流焊（核心環(huán)節(jié)）

溫度曲線：分四個階段：

預(yù)熱區(qū)（150-180℃）：溶劑揮發(fā)，助焊劑活化。

保溫區(qū)（180-210℃）：均勻升溫，去除氧化層，焊錫粉末初步潤濕。

回流區(qū)（峰值220-240℃）：焊錫熔化，形成焊點。

冷卻區(qū)：焊點凝固，確保機械強度。

無鉛工藝難點：熔點高，需更高溫度控制精度，避免元件熱損傷。

4. 檢測與返修

AOI（自動光學(xué)檢測）或X-Ray檢查焊點缺陷（如虛焊、橋連），用熱風(fēng)槍或返修臺補焊。

 常見缺陷及解決方案

 橋連：錫膏過多或印刷偏移，調(diào)整鋼網(wǎng)開口或印刷參數(shù)。

 虛焊/冷焊：溫度不足或助焊劑活性不夠，優(yōu)化回流曲線或更換錫膏。

焊球：錫膏顆粒氧化或預(yù)熱速度過快，控制儲存環(huán)境和升溫速率。

 無鉛錫膏的挑戰(zhàn)與趨勢

挑戰(zhàn)：高熔點導(dǎo)致能耗增加、元件熱應(yīng)力大，需搭配高溫元件和高效散熱設(shè)計。

趨勢：開發(fā)更低熔點的無鉛合金（如Sn-Bi-Ag）、高可靠性的免清洗助焊劑，以及適配微型化元件（如01005、倒裝芯片）的超細(xì)顆粒錫膏。

了理解錫膏的成分、性能與工藝，可有效提升SMT焊接質(zhì)量，降低生產(chǎn)成本。

實際應(yīng)用中需結(jié)合設(shè)備、材料和工藝參數(shù)綜合優(yōu)化，確保電子產(chǎn)品的可靠性。