在電子制造領(lǐng)域，焊接工藝是決定產(chǎn)品質(zhì)量的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。許多初學(xué)者容易將助焊劑和焊錫膏混為一談，雖然它們在焊接過程中協(xié)同工作，但實際上是兩種不同的材料，各自發(fā)揮著不可替代的作用。

助焊劑≠焊錫膏

雖然焊錫膏和助焊劑在焊接過程中需要配合使用，但它們的功能和組成完全不同。

焊錫膏是一種用于將金屬部件連接在一起的材料，而助焊劑則是添加到焊錫膏中或預(yù)先涂覆在焊接表面的成分。

助焊劑在焊接過程中扮演著清潔劑的角色，能夠去除金屬表面的氧化物，使焊錫膏更加有效地發(fā)揮作用。

當(dāng)焊錫膏與適當(dāng)?shù)闹竸┙Y(jié)合時，焊接點會更加牢固耐用，因為助焊劑能夠幫助焊料完美地固定在連接部位。

焊錫膏是什么

焊錫膏，又稱焊膏或錫膏，是一種專門用于連接金屬部件的混合物。

它的組成相對復(fù)雜，主要由焊錫粉、助焊劑和其他添加劑混合而成。添加劑的具體成分取決于焊錫膏的應(yīng)用需求。

焊錫膏具有一定的粘性，能夠在特定位置附著在電子元器件上。隨著溫度升高，電子元件和印刷電路板（PCB）上的溶劑和部分添加劑會揮發(fā)，形成永久性的焊接連接。

焊錫膏的主要功能

• 連接兩種不同或相同的金屬材料
• 使電線和其它組件與電路板形成持久連接
• 在模板印刷工藝中實現(xiàn)電氣連接
• 連接機械部件，特別是相鄰部件，焊錫膏是最佳選擇

焊錫膏的正確使用與儲存方法

焊錫膏需在1-10℃條件下儲存，未開封保質(zhì)期為6個月，并需避光保存。使用前需在25±2°C環(huán)境下回溫3-4小時，禁止加熱器加速升溫，回溫后充分?jǐn)嚢?-3分鐘。

開封后取2/3錫膏添加至模板，堅持少量多次原則。未用完錫膏需單獨存放，建議開封后24小時內(nèi)用完。次日使用時應(yīng)按新舊錫膏1:2比例混合使用。

印刷后需在4-6小時內(nèi)完成回流焊接。更換產(chǎn)線需先清除模板殘留錫膏。連續(xù)印刷24小時后需按規(guī)范處理，建議每4小時擦拭鋼板開口。操作環(huán)境應(yīng)保持22-28℃、濕度30-60%。誤印基材建議使用工業(yè)酒精或清潔劑處理。

焊錫膏的主要分類

焊錫膏按后處理方式分為三類：普通松香清洗型、免清洗型和水溶性錫膏。

松香型：

活性強、焊后需溶劑清洗，絕緣電阻高。

免清洗：

低殘留，外觀要求不高時可省清洗步驟。

水溶性：

殘留可純水沖洗，環(huán)保但需干燥徹底。

影響焊錫膏選擇的因素包括：潤濕特性、空隙控制、助焊劑殘留、合金強度、合金柔韌性和其它性能指標(biāo)。

以下是選擇焊錫膏時需要考慮的關(guān)鍵因素：

1. 有鉛與無鉛焊錫膏

有鉛和無鉛焊錫膏的最大區(qū)別在于有毒與無毒，以及熔化溫度的不同。無鉛焊錫膏的熔點通常較高。選擇時應(yīng)根據(jù)實際需求決定。

2. 水溶性與免清洗型焊錫膏

水溶性焊錫膏含有高分子化合物（如聚合物），在防止再氧化方面不如松香/樹脂有效。電路板通過回流階段后，水溶性焊錫膏使板面看起來更干凈，助焊劑殘留被燒掉，很容易在洗板機中洗去。

免清洗焊錫膏的功能與水洗膏相同，但殘留物留在板上。免清洗化學(xué)品通常是基于松香/樹脂的材料，能形成優(yōu)異的氧化物屏障，在回流期間保護“清潔”的表面免受再氧化，但可能會影響外觀美觀度。具體選擇應(yīng)根據(jù)實際要求決定。

3. 焊錫膏的熔點溫度

每種合金都有從固態(tài)變?yōu)橐簯B(tài)的特定溫度范圍。從固態(tài)到液態(tài)的相變在到達固相線時開始，在達到液相線時結(jié)束。

在固相線以下，合金100%處于固態(tài)；在固相線和液相線之間的塑性范圍內(nèi)，合金部分為固體，大部分為液體；當(dāng)固相線和液相線相等時，合金稱為共晶合金。

雖然潤濕始于固相線溫度，但最佳潤濕是在高于液相線15℃或更高的峰值溫度下實現(xiàn)的。如果焊點需要在后續(xù)操作（如第二次回流工藝）中保持物理完整性，則后續(xù)操作的峰值溫度需要低于合金的固相線溫度。

4. 合金成分

一般來說，可以選擇Sn63或Pb37焊料合金成分，以滿足大多數(shù)焊接要求。對于鍍銀或鈀的產(chǎn)品，可以選擇Sn62或Pb36或Ag2的焊膏。對于無熱沖擊產(chǎn)品，可以選擇含鉍焊粉。

5. 粒度（目數(shù)）

粒度是指每平方英寸篩網(wǎng)的目數(shù)。在實際錫粉生產(chǎn)過程中，大部分錫粉是通過幾層不同目數(shù)的篩子收集的，因為每層篩子的網(wǎng)目大小不同，所以通過每層的錫粉粒度也不同，最終收集到的錫粉顆粒的粒徑是一個區(qū)間值。

因此，焊錫膏的目數(shù)越大，錫粉的粒徑越??；目數(shù)越小，錫粉的顆粒越大。選擇時應(yīng)根據(jù)PCB上最小焊點之間的距離確定：間距較大時，可以選擇網(wǎng)孔尺寸較小的焊錫膏；間距較小時，應(yīng)選用網(wǎng)孔較大的焊錫膏，一般粒徑為SMT鋼網(wǎng)開孔的1/5左右。

6. 粘度

在SMT工作流程中，從焊錫膏的激光模板印刷（或點樣）到將元件貼附到回流加熱過程中，有一個移動、放置或搬運PCB的過程。為保證印刷的錫膏不變形，附著在PCB錫膏上的元件不移位，要求錫膏在進入回流焊接加熱前應(yīng)具有良好的粘度和保持時間。

通常，針型或自動化設(shè)備適用200–600Pa·S的中低粘度錫膏；印刷工藝則需更高粘度（約600–1200Pa·S），適用于手工或機械印刷。高粘度錫膏焊點堆積性好，適合細(xì)間距印刷；低粘度錫膏落速快、易清洗、效率高。

7. 儲存穩(wěn)定性

焊錫膏需要具有穩(wěn)定的質(zhì)量，但在實際應(yīng)用中，從購買到入庫和存放一段時間后，錫膏的穩(wěn)定性會發(fā)生變化。

8. 印刷穩(wěn)定性

在實際生產(chǎn)過程中，回流焊的性能對產(chǎn)品質(zhì)量影響很大，需要特別關(guān)注。

9. 焊接最終效果

主要包括以下四個方面：潤濕性好、BGA少熔合不良、預(yù)熱塌陷、停印恢復(fù)能力。

焊料潤濕是焊料中的金屬與印刷電路板(PCB)或組件上的金屬結(jié)合的過程的一部分。不同焊錫膏的潤濕性能有所差異。

在BGA工藝中，由于條件限制，錫膏的熔合能力更為重要。預(yù)熱塌陷程度越高，橋接不良的發(fā)生率越低。出色的停機恢復(fù)能力可以在一定程度上提高印刷生產(chǎn)效率。

綜上所述，選擇合適的錫膏不僅要考慮錫膏本身的特性及其對質(zhì)量和生產(chǎn)的影響，還要考慮批量生產(chǎn)中的各種因素。因此，我們有必要不斷記錄和總結(jié)各個供應(yīng)商的錫膏在實際生產(chǎn)中對產(chǎn)品的影響，從而做出最優(yōu)選擇。