低溫無鉛錫膏（如Sn-Bi系、Sn-Zn系等）因熔點低（138-190℃）、對熱敏感元件友好，合金特性（如Bi的脆性、Zn的易氧化性）和低溫焊接工藝的特殊性，易產(chǎn)生與傳統(tǒng)高溫錫膏不同的缺陷。

常見缺陷的原因及針對性解決方案，結合生產(chǎn)實際場景總結如下：

焊點脆性（最典型缺陷，Sn-Bi系為主）；

 表現(xiàn)：焊點外觀正常，但受振動、沖擊時易斷裂（如汽車電子振動測試中焊點開裂），顯微鏡下可見Bi元素偏析形成的脆性相。

核心原因：Sn-Bi合金中Bi含量高（58%左右），常溫下易形成脆性金屬間化合物（Bi相），且冷卻速度過慢時Bi會富集在晶界，加劇脆性；

焊點體積過小，應力集中時更易斷裂。

 解決方案：

 1. 合金改良：優(yōu)先選擇含Ag的Sn-Bi-Ag系（如Sn57Bi1Ag），Ag可形成細小的Ag?Sn顆粒，細化晶粒，降低Bi偏析，焊點抗剪強度可提升20-30%；

2. 工藝優(yōu)化：控制冷卻速率≥3℃/s（Sn-Bi系），快速冷卻可抑制Bi原子擴散，減少晶界脆性相；

3. 焊點設計：擴大焊盤尺寸（比傳統(tǒng)設計增加10-15%），增加焊點體積以分散應力（如LED焊盤直徑從0.8mm增至0.9mm）。

 潤濕性不足（虛焊、焊盤不上錫）；

 表現(xiàn)：焊膏熔化后無法充分鋪展，焊盤或引腳部分裸露（虛焊），或焊點呈“圓角”未完全潤濕（潤濕性評級＜3級）。

核心原因：低溫下助焊劑活性不足（傳統(tǒng)助焊劑在180℃以下活化能力弱），無法有效去除焊盤/引腳表面氧化層；

焊盤/引腳氧化嚴重（如Cu焊盤暴露在空氣中形成CuO層）；

峰值溫度不足（未達到合金熔化+20℃以上的“有效潤濕溫度”）。

 解決方案：

 1. 助焊劑適配：選用低溫高活性助焊劑（含有機酸、胺類活化劑），確保120-160℃區(qū)間能分解氧化層（如針對Sn-Bi的助焊劑需在140℃開始活化）；

2. 焊盤預處理：PCB焊盤可做OSP（有機保焊膜）或化學鎳金處理（減少氧化），元件引腳提前用酒精擦拭去除氧化層；

3. 工藝參數(shù)調(diào)整：峰值溫度需高于合金熔點20-30℃（如Sn58Bi熔點138℃，峰值需160-170℃），且保持時間≥30s（確保充分潤濕）。

 焊球（飛濺或殘留小球）；

 表現(xiàn)：焊接后焊點周圍出現(xiàn)直徑＞0.2mm的焊球，影響絕緣性（如精密傳感器引腳間焊球導致短路）。

核心原因：

 焊膏印刷量過多（鋼網(wǎng)開孔過大），熔化后焊料溢出；

預熱階段升溫過快（＞2℃/s），助焊劑揮發(fā)劇烈，裹挾焊料顆粒飛濺；

焊膏吸潮（回溫不充分導致水汽殘留），高溫下水汽爆沸帶起焊料。

 解決方案：

 1. 印刷控制：鋼網(wǎng)開孔尺寸比傳統(tǒng)縮小5-8%（如0.5mm引腳對應鋼網(wǎng)開孔0.45mm），厚度減至0.12-0.15mm（傳統(tǒng)0.15-0.2mm），減少焊膏量；

2. 預熱優(yōu)化：升溫速率≤1.5℃/s，預熱溫度140-160℃（時長60-90s），確保助焊劑緩慢揮發(fā)、水分充分排出；

3. 焊膏回溫：從冷藏（0-10℃）取出后，必須在室溫（25℃）靜置2-4小時（禁止加熱回溫），回溫后用攪拌刀手動攪拌3-5分鐘（或自動攪拌器2分鐘），避免吸潮。

Bi偏析（膏體或焊點成分不均）

 表現(xiàn)：焊膏開封后可見底部有灰白色沉淀（Bi顆粒），焊接后焊點局部Bi含量過高（＞60%），導致局部脆性劇增。

核心原因： 儲存溫度波動（如反復從冷藏到室溫），Bi顆粒因密度高于Sn（Bi密度9.8g/cm3，Sn為7.3g/cm3），易沉降分層；

回溫后未充分攪拌，膏體中合金粉末分布不均。

 解決方案：

 1. 嚴格儲存：全程0-10℃冷藏（避免冰箱溫度＞15℃），保質期不超過6個月（Sn-Bi系易老化）；

2. 規(guī)范回溫攪拌：回溫至室溫后，用專用攪拌器以300-500r/min攪拌3分鐘，確保合金粉末與助焊劑均勻混合（攪拌后用刮刀挑起膏體，觀察無顆粒沉淀）；

3. 少量多次使用：開封后24小時內(nèi)用完，未用完的膏體禁止倒回原罐（避免污染和二次分層）。

 焊點表面白霜或腐蝕；

 表現(xiàn)：焊點表面出現(xiàn)白色粉末狀殘留（“白霜”），或銅焊盤邊緣有綠色腐蝕痕跡（尤其高濕度環(huán)境下）。

核心原因：

 助焊劑殘留過多（低溫下?lián)]發(fā)不充分），殘留的有機酸或鹵化物吸潮后腐蝕焊點/焊盤；

助焊劑活性過強（含過量Cl?、Br?），焊接后未完全分解，長期殘留導致腐蝕。

解決方案：

 1. 選擇低殘留助焊劑：優(yōu)先用“免清洗型”低溫助焊劑（殘留量＜0.5mg/cm2），避免含強腐蝕性鹵化物（如Cl?含量＜50ppm）；

2. 優(yōu)化回流曲線：延長峰值溫度保持時間（從30s增至40-50s），讓助焊劑充分揮發(fā)（殘留量可減少40%）；

3. 后處理清潔：對高可靠性場景（如醫(yī)療設備），焊接后用異丙醇擦拭焊點表面，去除殘留助焊劑。

 高溫環(huán)境下焊點軟化（可靠性缺陷）

 表現(xiàn)：在較高環(huán)境溫度（如＞80℃）下，焊點力學強度下降（抗剪強度降低30%以上），甚至出現(xiàn)塑性變形（如LED支架焊點因自重下垂）。

核心原因：

 低溫錫膏熔點低（如Sn58Bi熔點138℃），接近或低于使用環(huán)境溫度時，焊點易進入“軟化區(qū)”（熔點以下50℃內(nèi)為脆性軟化區(qū)間）。

 解決方案：

 1. 場景匹配：Sn-Bi系僅用于環(huán)境溫度＜70℃的場景（如消費電子、室內(nèi)LED），避免用于汽車引擎艙（溫度可達120℃）；

2. 選擇更高熔點的低溫合金：如Sn-Zn系（熔點199℃），可耐受100℃以上環(huán)境溫度，適合對高溫有一定要求的熱敏感元件（如車載傳感器）；

3. 結構輔助：對必須用Sn-Bi系的場景，通過增加焊點數(shù)量（如從2個焊點增至4個）分散應力，降低單焊點負載。

低溫無鉛錫膏的缺陷多與“低溫特性”和“合金固有屬性”相關，解決核心在于：合金選型適配場景（如Sn-Bi-Ag抗脆、Sn-Zn耐高溫）、工藝參數(shù)精準控制（冷卻速率、峰值溫度）、助焊劑與儲存

管理（低殘留、嚴格冷藏）。

結合具體應用場景（如LED、傳感器）的可靠性要求，可針對性規(guī)避缺陷，實現(xiàn)穩(wěn)定焊接。