焊锡膏在焊接过程中有哪些注意事项

在电子焊接过程中，焊锡膏的正确使用对焊接质量（如焊点可靠性、外观、是否存在虚焊/桥连等缺陷）至关重要。

焊锡膏使用及焊接过程中的核心注意事项，涵盖储存、操作、工艺参数等多个环节：

 焊锡膏的储存与开封前处理

 1. 储存条件

 焊锡膏需在 2~10℃冷藏环境 下储存（具体按厂商说明），避免高温或阳光直射，防止焊锡粉氧化、助焊剂失效或膏体干涸。

 未开封的焊锡膏保质期通常为 3~6个月（不同品牌/型号有差异），需标注储存时间，遵循“先进先出”原则。

2. 使用前回温

从冰箱取出后，需在 室温（25℃±5℃）下静置2~4小时，避免直接开封（防止冷凝水进入膏体，导致焊接时飞溅、气孔）。

回温期间不得挤压或摇晃包装，确保膏体温度与环境一致。

 开封与混合操作

 开封检查

确认包装无破损、漏膏，观察膏体状态：不应有结块、严重分层或干燥现象（轻微触变性分层属正常，混合后可恢复）。

含铅焊锡膏与无铅焊锡膏需严格区分，避免混用（成分、熔点不同，混用会导致焊接缺陷）。

搅拌混合

手动搅拌：开封后，用不锈钢刮刀沿同一方向搅拌 3~5分钟，确保焊锡粉与助焊剂均匀分散，无气泡或颗粒感。

机械搅拌：使用专用搅拌机（推荐），设置转速 1000~2000转/分钟，搅拌1~3分钟（根据膏体重量调整时间），避免过度搅拌产热导致助焊剂挥发。

搅拌后静置 5~10分钟，让气泡自然排出，减少印刷时的“塌落”或焊接时的飞溅。

 焊锡膏印刷环节，印刷设备参数

刮刀角度：通常为 45°~60°（角度越小，压力越大，下锡量多；角度越大，压力小，适合精细间距）。

刮刀压力：根据模板厚度和焊盘间距调整，避免压力过大导致焊锡膏被“刮空”，或压力过小导致下锡不足（推荐从厂商建议值开始调试）。

 印刷速度：一般 20~50mm/秒（速度过快，膏体填充不充分；过慢，易造成膏体堆积、塌落）。

模板（钢网）管理

印刷前检查模板开口是否堵塞、变形，确保焊盘对应位置清洁无异物（可用酒精擦拭或超声波清洗）。

连续印刷时，每印刷 5~10片PCB 需用无尘纸擦拭模板表面（去除残留的助焊剂，避免污染），防止焊锡膏粘连导致下锡不均匀。

精细间距（如0.5mm以下引脚）需特别注意模板开口的精度，避免“桥连”风险。

印刷质量检查

目视或使用 AOI（自动光学检测） 检查焊锡膏的 位置、形状、量：

位置：需完全覆盖焊盘，不偏移至元件引脚或PCB基材（避免短路）。

形状：边缘整齐，无塌陷、拉丝或拖尾（塌陷可能因膏体粘度不足或搅拌过度，拉丝可能因助焊剂挥发、粘度偏高）。

量：厚度均匀，符合设计要求（可通过切片测量或SPI焊锡膏测厚仪检测），避免过多（桥连）或过少（虚焊）。

 元件贴装与焊接前处理

 元件贴装精度

 确保元件引脚/焊端与焊锡膏完全对齐（偏差不超过焊盘宽度的1/3），避免因偏移导致焊接时“少锡”或“桥连”（尤其是QFP、BGA等多引脚元件）。

 贴装压力适中，避免元件压入焊锡膏过深（导致焊锡膏挤出，污染周边）或贴装不牢（焊接时移位）。

环境控制

 操作环境湿度控制在 40%~60% RH（过低易产生静电，过高导致焊锡膏吸潮，焊接时产生气孔、飞溅）。

温度保持 25℃±3℃，避免剧烈温湿度波动影响膏体性能。

回流焊温度曲线是焊锡膏焊接的核心，需根据焊锡膏类型（含铅/无铅）、熔点、PCB材质及元件耐温性设置，通常分为4个阶段：

 预热阶段（升温区）

 缓慢升温（斜率 1~3℃/秒），让焊锡膏中的溶剂均匀挥发，避免因骤热导致元件或PCB变形、焊锡膏飞溅。

 温度范围：

 含铅焊锡膏（如Sn63Pb37，熔点183℃）：通常预热至 120~150℃，持续60~90秒。

无铅焊锡膏（如Sn96.5Ag3.0Cu0.5，熔点217℃）：预热至 150~180℃，持续90~120秒。

 保温阶段（活化区）

 目的：助焊剂活化，去除焊盘和元件引脚表面的氧化物，改善润湿性。

温度范围：

含铅：保持 150~170℃，持续30~60秒。

 无铅：保持 180~200℃，持续60~90秒。

注意：温度不宜过高（助焊剂提前失效）或过低（活化不充分，导致焊接不良），时间需足够确保氧化层充分清除。

  回流焊接阶段（峰值区）

 目的：焊锡膏达到熔点（液相线以上），焊锡粉熔化并润湿焊盘和引脚，形成金属间化合物（IMC）。

温度范围：

含铅：峰值温度 185~220℃（高于熔点20~40℃），持续30~60秒（液相线以上时间）。

无铅：峰值温度 220~245℃（高于熔点5~20℃，避免超过250℃，防止元件损坏），液相线以上时间 60~90秒。

关键：峰值温度和液相时间需严格控制：

温度过低/时间不足：焊锡未完全熔化，导致虚焊、冷焊（焊点表面粗糙、无光泽）。

温度过高/时间过长：焊锡过度氧化（焊点发黑）、助焊剂碳化（残留发黑），甚至损坏元件（如陶瓷电容开裂、IC引脚氧化）。

 冷却阶段

 目的：焊锡从液态快速凝固，形成致密、均匀的焊点，避免因冷却过慢导致焊点晶粒粗大（机械强度下降）或冷却过快产生应力（元件开裂）。

冷却斜率：推荐 2~4℃/秒，可通过回流焊炉的风冷或氮气冷却系统实现。

 焊接后清洁与检测

 残留处理

焊锡膏中的助焊剂残留若不清除，可能导致PCB表面绝缘电阻下降、长期腐蚀（尤其含卤化物的助焊剂）。

 根据产品要求选择清洁方式：

免清洗型焊锡膏：若残留少且符合标准，可不用清洗（但需确认是否有腐蚀性）。

需要清洗：用酒精、专用清洗剂或超声波清洗，去除表面助焊剂残渣（尤其引脚密集处、BGA下方）。

 焊点检测

 目视检查：焊点是否光亮、饱满，无虚焊（焊点凹陷、引脚未润湿）、桥连（相邻焊点短路）、锡珠（飞溅的小锡球）、气孔（焊点表面或内部空洞）。

功能性检测：通过ICT（在线测试）或FCT（功能测试）确认电气连接是否正常。

可靠性检测：对高要求产品（如汽车电子、航空航天），可通过X-Ray（检测BGA/CSP内部焊点）、拉力测试、高低温循环等评估焊点可靠性。

 开封后使用期限

 焊锡膏开封后，建议在 24小时内用完（暴露在空气中过久，助焊剂挥发、焊锡粉氧化，导致粘度上升、润湿性下降）。

未用完的焊锡膏需密封后放回冰箱（需在包装上标注开封时间，下次使用前重新搅拌，且重复使用不超过2次）。

 安全与防护

 焊锡膏含助焊剂（可能含松香、卤化物等），操作时需戴手套、护目镜，避免接触皮肤或溅入眼睛（若接触，立即用清水冲洗并就医）。

废弃的焊锡膏需按有害废弃物处理，避免污染环境。

 设备维护

 定期清洁印刷机、回流焊炉的导轨、传送带，避免焊锡膏残留固化后污染PCB。

 回流焊炉的温度传感器需定期校准（建议每周一次），确保温度曲线精度。

 焊锡膏焊接的核心是 “精准控制”——从储存、搅拌、印刷到回流焊的每一步，均需严格遵循工艺规范，结合焊锡膏厂商的技术参数（如MSDS、推荐温度曲线）和产品需求（精度、可靠性）调整细节。

通过控制环境、设备参数及操作规范，可有效减少焊接缺陷，提升产品质量。