在電子制造領域，焊接工藝是決定產品質量的關鍵環節。許多初學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同工作，但實際上是兩種不同的材料，各自發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揮作用。

當焊錫膏與適當的助焊劑結合時，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，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，未開封保質期為6個月，并需避光保存。使用前需在25±2°C環境下回溫3-4小時，禁止加熱器加速升溫，回溫后充分攪拌1-3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小時內用完。次日使用時應按新舊錫膏1:2比例混合使用。

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

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。

以下是選擇焊錫膏時需要考慮的關鍵因素：

1. 有鉛與無鉛焊錫膏

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

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。免清洗化學品通常是基于松香/樹脂的材料，能形成優異的氧化物屏障，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。具體選擇應根據實際要求決定。

3. 焊錫膏的熔點溫度

每種合金都有從固態變為液態的特定溫度范圍。從固態到液態的相變在到達固相線時開始，在達到液相線時結束。

在固相線以下，合金100%處于固態；在固相線和液相線之間的塑性范圍內，合金部分為固體，大部分為液體；當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的。如果焊點需要在后續操作（如第二次回流工藝）中保持物理完整性，則后續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，以滿足大多數焊接要求。對于鍍銀或鈀的產品，可以選擇Sn62或Pb36或Ag2的焊膏。對于無熱沖擊產品，可以選擇含鉍焊粉。

5. 粒度（目數）

粒度是指每平方英寸篩網的目數。在實際錫粉生產過程中，大部分錫粉是通過幾層不同目數的篩子收集的，因為每層篩子的網目大小不同，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間值。

因此，焊錫膏的目數越大，錫粉的粒徑越小；目數越小，錫粉的顆粒越大。選擇時應根據PCB上最小焊點之間的距離確定：間距較大時，可以選擇網孔尺寸較小的焊錫膏；間距較小時，應選用網孔較大的焊錫膏，一般粒徑為SMT鋼網開孔的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具有良好的粘度和保持時間。

通常，針型或自動化設備適用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，適合細間距印刷；低粘度錫膏落速快、易清洗、效率高。

7. 儲存穩定性

焊錫膏需要具有穩定的質量，但在實際應用中，從購買到入庫和存放一段時間后，錫膏的穩定性會發生變化。

8. 印刷穩定性

在實際生產過程中，回流焊的性能對產品質量影響很大，需要特別關注。

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、預熱塌陷、停印恢復能力。

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。預熱塌陷程度越高，橋接不良的發生率越低。出色的停機恢復能力可以在一定程度上提高印刷生產效率。

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量和生產的影響，還要考慮批量生產中的各種因素。因此，我們有必要不斷記錄和總結各個供應商的錫膏在實際生產中對產品的影響，從而做出最優選擇。