詳解錫膏的正確使用指南
來源:優(yōu)特爾錫膏 瀏覽: 發(fā)布時(shí)間:2025-07-21
錫膏(焊錫膏)是SMT(表面貼裝技術(shù))中核心材料之一,由焊錫粉末(錫鉛或無鉛合金)與助焊劑(溶劑、活化劑、觸變劑等)混合而成,其使用效果直接影響焊點(diǎn)質(zhì)量。
流程角度詳解正確使用指南,涵蓋存儲(chǔ)、預(yù)處理、印刷、回流焊及注意事項(xiàng)等關(guān)鍵環(huán)節(jié)。
錫膏的存儲(chǔ):保障原始性能
錫膏中的助焊劑易受溫度影響(高溫會(huì)導(dǎo)致溶劑揮發(fā)、觸變性能下降;低溫凍結(jié)會(huì)破壞助焊劑結(jié)構(gòu)),需嚴(yán)格控制存儲(chǔ)條件:
溫度:2-10℃冷藏(推薦5℃左右,避免靠近冰箱蒸發(fā)器導(dǎo)致凍結(jié)),禁止0℃以下或25℃以上存儲(chǔ)。
期限:未開封錫膏保質(zhì)期通常為6個(gè)月(從生產(chǎn)日起算),需在包裝上標(biāo)注入庫日期和過期時(shí)間。
存放要求:直立放置,避免劇烈震動(dòng)(防止焊錫粉沉降分層);不同型號(hào)/批次錫膏分開存放,貼好標(biāo)簽(型號(hào)、批次、入庫時(shí)間)。
錫膏的預(yù)處理:消除分層與水汽
開封使用前需經(jīng)過“解凍-攪拌”兩步預(yù)處理,目的是讓焊錫粉與助焊劑均勻混合,同時(shí)避免水汽影響焊接。
1. 解凍(關(guān)鍵:禁止加熱)
從冰箱取出后,保持密封狀態(tài)在室溫(23±3℃)下自然解凍,避免開封(否則空氣中水汽會(huì)冷凝進(jìn)入錫膏,導(dǎo)致焊接時(shí)飛濺或錫珠)。
解凍時(shí)間:根據(jù)錫膏量調(diào)整,500g裝約4-6小時(shí),1000g裝約6-8小時(shí)(確保內(nèi)部溫度與室溫一致,可用紅外測(cè)溫儀檢測(cè)表面溫度)。
禁止:微波爐加熱、熱風(fēng)槍吹、水浴升溫等(會(huì)導(dǎo)致局部過熱,助焊劑失效)。
2. 攪拌(核心:均勻無氣泡)
解凍后需攪拌使焊錫粉與助焊劑充分融合,避免分層(靜置時(shí)焊錫粉因密度大易下沉)。
手動(dòng)攪拌:適合小劑量(≤100g),用不銹鋼刮刀沿容器壁順時(shí)針緩慢攪拌,過程中輕壓錫膏(排出氣泡),持續(xù)3-5分鐘,直至錫膏呈“細(xì)膩、無顆粒、挑起時(shí)呈連續(xù)拉絲狀”。
機(jī)器攪拌:適合大劑量(≥500g),使用錫膏攪拌機(jī)(轉(zhuǎn)速100-300rpm),時(shí)間3-5分鐘(具體參數(shù)參考錫膏說明書,無鉛錫膏因焊錫粉硬度高,可適當(dāng)延長(zhǎng)1分鐘)。
攪拌后檢查:用刮刀挑起錫膏,若呈“斷裂不連續(xù)”或“有硬塊”,說明攪拌不足或錫膏已失效,禁止使用。
印刷:控制錫膏量與形態(tài)
印刷是錫膏轉(zhuǎn)移到PCB焊盤的關(guān)鍵步驟,需通過鋼網(wǎng)、刮刀與參數(shù)配合,確保錫膏“量準(zhǔn)、形整、無缺陷”。
1. 印刷前準(zhǔn)備
鋼網(wǎng)選擇:根據(jù)PCB焊盤尺寸定制,開孔尺寸通常為焊盤尺寸的90-95%(防止橋連),厚度0.1-0.2mm(細(xì)間距元件用0.1mm以下,大焊點(diǎn)用0.15mm以上)。
環(huán)境控制:印刷車間需恒溫恒濕:溫度23±3℃(溫度過高助焊劑揮發(fā)快,過低錫膏粘度上升),濕度40-60%RH(濕度過高易吸潮導(dǎo)致錫珠,過低助焊劑溶劑揮發(fā)快)。
2. 印刷參數(shù)設(shè)置
刮刀:材質(zhì)為聚氨酯(硬度60-80 Shore A,細(xì)間距元件用70-80度,粗焊點(diǎn)用60-70度);角度45-60°(角度小壓力大,易導(dǎo)致錫膏過多)。
壓力:以“鋼網(wǎng)開孔完全填充錫膏且無多余殘留”為標(biāo)準(zhǔn),通常0.1-0.3MPa(細(xì)間距元件壓力稍低,避免錫膏被擠出到焊盤外)。
速度:10-50mm/s(細(xì)間距元件≤20mm/s,防止錫膏拉絲;大焊點(diǎn)可30-50mm/s提高效率)。
脫模:鋼網(wǎng)與PCB分離時(shí)需“緩慢垂直抬起”(脫模速度1-5mm/s),避免錫膏被帶起導(dǎo)致少錫。
3. 印刷后檢查
印刷后需立即用放大鏡或AOI檢測(cè):
合格標(biāo)準(zhǔn):錫膏覆蓋焊盤90%以上,無少錫(局部未覆蓋)、多錫(溢出焊盤)、橋連(相鄰焊盤錫膏連通)、氣泡(表面凹陷)。
異常處理:若鋼網(wǎng)開孔堵塞,用無塵布蘸專用清洗劑(如IPA)擦拭;若錫膏量異常,調(diào)整刮刀壓力或速度。
貼片與暫存:避免錫膏形態(tài)破壞
印刷后需在1小時(shí)內(nèi)完成貼片(避免錫膏暴露在空氣中過久導(dǎo)致氧化或吸潮):
貼片壓力:以“元件引腳完全接觸錫膏且不壓塌錫膏”為標(biāo)準(zhǔn)(壓力過大會(huì)導(dǎo)致錫膏被擠出,焊后橋連;過小則元件與錫膏接觸不良,虛焊)。
暫存要求:若需暫停生產(chǎn),印刷+貼片后的PCB需用防塵罩覆蓋,環(huán)境溫濕度同印刷區(qū),暫存時(shí)間不超過4小時(shí)(超過需重新印刷)。
回流焊:實(shí)現(xiàn)焊點(diǎn)可靠成型
回流焊是錫膏“熔化-潤(rùn)濕-凝固”的核心環(huán)節(jié),需通過精準(zhǔn)溫度曲線控制(分4個(gè)階段),確保助焊劑充分活化、焊錫完全熔合。
1. 回流焊溫度曲線設(shè)計(jì)(以無鉛錫膏為例,熔點(diǎn)217℃)
階段 溫度范圍 時(shí)間 核心作用 注意事項(xiàng)
預(yù)熱區(qū) 室溫→150-180℃ 60-120s 揮發(fā)助焊劑中溶劑,避免升溫過快導(dǎo)致錫膏飛濺 升溫速率≤5℃/s(元件耐溫低時(shí)≤3℃/s)
恒溫區(qū) 150-180℃ 60-90s 助焊劑活化(去除焊點(diǎn)氧化層),避免元件溫差過大 溫度不超過180℃(防止助焊劑提前失效)
回流區(qū) 180℃→峰值230-250℃ 10-30s 焊錫熔化(≥217℃),潤(rùn)濕焊點(diǎn)形成合金層 峰值溫度≤250℃(防止元件/PCB烤焦),超過熔點(diǎn)時(shí)間≥10s(確保完全熔化)
冷卻區(qū) 250℃→室溫 30-60s 焊點(diǎn)快速結(jié)晶(形成致密結(jié)構(gòu)) 冷卻速率5-10℃/s(過慢會(huì)導(dǎo)致焊點(diǎn)粗糙、強(qiáng)度低)
2. 曲線調(diào)試要點(diǎn)
首次使用需用熱電偶(貼在PCB大焊點(diǎn)、小元件引腳處)實(shí)測(cè)溫度,確保各位置溫差≤5℃。
有鉛錫膏(熔點(diǎn)183℃)回流區(qū)峰值溫度可降低至200-220℃,其他階段參數(shù)類似。
剩余錫膏處理:避免污染與性能下降
開封后未用完的錫膏:禁止倒回原瓶(會(huì)帶入污染物),需單獨(dú)裝入干凈容器,標(biāo)注“開封時(shí)間”,在4小時(shí)內(nèi)用完(超過4小時(shí)助焊劑揮發(fā),觸變性能下降)。
過期或失效錫膏:按危廢處理(含重金屬,禁止隨意丟棄),需交由專業(yè)機(jī)構(gòu)回收。
常見問題與解決(核心缺陷處理);
缺陷 典型原因 解決方法
錫珠(焊點(diǎn)周圍小顆粒) 錫膏量過多、鋼網(wǎng)開孔過大、預(yù)熱升溫過快(溶劑暴沸) 減小鋼網(wǎng)開孔、降低刮刀壓力、降低預(yù)熱速率
橋連(相鄰焊點(diǎn)連通) 錫膏量過多、元件偏移、回流區(qū)升溫過慢(焊錫未快速收縮) 調(diào)整印刷參數(shù)減少錫量、提高貼片精度、加快回流升溫速率
虛焊(焊點(diǎn)無光澤、不潤(rùn)濕) 助焊劑活化不足(恒溫區(qū)溫度低)、焊點(diǎn)氧化、回流溫度不足 提高恒溫區(qū)溫度至160-180℃、PCB焊盤提前清潔、確保回流峰值≥230℃
焊點(diǎn)粗糙 冷卻速率過慢(結(jié)晶粗大)、焊錫粉氧化 加快冷卻速率至5-10℃/s、縮短錫膏暴露時(shí)間
錫膏的正確使用需嚴(yán)格控制“存儲(chǔ)-預(yù)處理-印刷-回流”全流程參數(shù),核心原則是:避免錫膏氧化/吸潮、
確保焊錫粉與助焊劑均勻混合、通過溫度曲線實(shí)現(xiàn)充分潤(rùn)濕與結(jié)晶。
環(huán)境溫濕度、設(shè)備參數(shù)調(diào)試及過程檢查是減少缺陷的關(guān)鍵。