无铅焊锡膏在SMT贴片工艺中的应用技巧

在SMT（表面贴装技术）贴片工艺中，无铅焊锡膏因熔点高、润湿性较差等特性，对工艺参数和操作细节的要求更严格。

掌握关键应用技巧可有效减少虚焊、桥连、锡珠等缺陷，提升焊点可靠性。

工艺全流程（准备、印刷、贴片、回流焊、检测）梳理核心技巧：

焊膏准备：保障基础性能

 1. 严格储存与回温

无铅焊锡膏需在2-10℃冷藏保存（避免助焊剂活性失效或金属粉末氧化），取出后需室温回温4-6小时（禁止加热回温），避免因温差导致焊膏吸潮（焊接时产生飞溅、气孔）。

回温后必须充分搅拌（手动搅拌5-10分钟或气动搅拌3-5分钟），确保金属粉末与助焊剂混合均匀，避免因沉降导致成分不均（影响印刷和焊接一致性）。

2. 控制使用环境

车间需恒温（23±2℃）、恒湿（40%-60%RH），湿度过高易导致焊膏吸潮（回流时产生锡珠），过低则助焊剂易挥发（降低润湿性）。

焊膏暴露在空气中的时间不超过4小时（尤其含高活性助焊剂的型号），未用完的焊膏需单独存放，禁止与新焊膏混合（避免污染或成分比例失衡）。

 钢网设计与印刷：控制焊膏量与形态

 无铅焊锡膏润湿性差，需通过精准的钢网设计和印刷参数确保焊膏量适中、图形清晰，是减少后续缺陷的关键。

 1. 钢网参数优化

厚度与开孔：根据元件类型调整，如0402以下小元件用0.12-0.15mm厚钢网，BGA/CSP等阵列元件开孔直径为焊盘直径的80%-90%（避免焊膏过多导致桥连）；大焊盘（如QFP引脚）开孔可略宽于焊盘（0.1-0.2mm），补偿润湿性不足。

开孔形状：小焊盘用圆形或方形开孔（减少焊膏残留），长条形焊盘（如连接器）用多个独立开孔替代整体开孔（避免焊膏坍塌）。

钢网材质：优先选电铸钢网或激光切割+电解抛光钢网（内壁光滑，减少焊膏残留，确保脱模顺畅）。

2. 印刷参数调试

刮刀：用聚氨酯刮刀（硬度70-80 Shore A），避免金属刮刀刮伤钢网；刮刀角度45°-60°（角度过小易导致焊膏量过多，过大则量不足）。

压力与速度：压力以刚好刮净钢网表面焊膏为宜（通常5-15N），速度20-50mm/s（速度过快易导致焊膏填充不足，过慢则易出现毛边）。

脱模：采用分步脱模（钢网先抬起0.5-1mm，停顿0.1-0.2s后完全抬起），避免焊膏图形变形（尤其小焊盘和密间距元件）。

 贴片环节：减少焊膏扰动

 贴片精度和压力直接影响焊膏形态，需避免因操作不当导致焊膏偏移、坍塌或飞溅。

 1. 吸嘴选择：根据元件尺寸选匹配吸嘴（如0201元件用φ0.3mm吸嘴），确保吸持稳定，减少贴片时对焊膏的挤压。

2. 贴片压力：压力需轻柔（通常0.1-0.5N），以元件底部与焊膏轻微接触为宜，避免压力过大导致焊膏被挤到焊盘外（形成桥连）。

 回流焊：核心温度曲线优化

 无铅焊锡膏熔点高（如Sn-Ag-Cu共晶熔点217℃），回流焊温度曲线是决定焊点质量的核心，需平衡“充分润湿”与“元件耐热”。

 1. 曲线分段控制

预热区（升温段）：温度从室温升至150-180℃，升温速率≤3℃/s（建议1-2℃/s），避免升温过快导致焊膏中的助焊剂挥发剧烈（产生锡珠或气孔）；时间60-120s，确保焊膏中溶剂缓慢挥发。

保温区（活化段）：温度维持在180-200℃，时间60-90s，目的是激活助焊剂（去除焊盘和元件引脚的氧化物），同时避免温度过高导致助焊剂提前失效。

回流区（峰值段）：快速升温至峰值温度（通常比焊膏熔点高20-30℃，如Sn-Ag-Cu峰值235-250℃），峰值温度保持时间20-40s（确保焊膏完全熔融并润湿）；需注意：元件最高耐受温度（如多数电容≤260℃，IC≤250℃），避免超温损坏。

冷却区：冷却速率3-5℃/s（过快易导致焊点内应力过大，过慢易形成粗晶粒导致脆性增加），最终温度降至100℃以下即可。

2. 设备要求：回流焊炉需具备良好的温度均匀性（±5℃），避免局部温差导致焊点质量不一致；氮气氛围可提升润湿性（尤其密间距元件），氧含量建议控制在500ppm以下。

 焊后检测与工艺优化；

 1. 常见缺陷与解决

虚焊/润湿不良：检查回流曲线（是否峰值不足或保温不够）、钢网开孔（是否焊膏量不足）、焊膏活性（是否过期或回温不当）。

桥连：优化印刷参数（降低压力/速度）、缩小钢网开孔（尤其密间距）、调整贴片压力（避免挤压焊膏）。

锡珠：控制车间湿度（避免焊膏吸潮）、优化预热段（缓慢升温）、清洁钢网（避免残留焊膏）。

焊点脆化：调整冷却速率（避免过快）、检查焊膏成分（是否含过多杂质）。

2. 定期校准：每周校准钢网张力、印刷机刮刀压力/速度、回流焊炉温度曲线（用测温仪实测元件表面温度），确保工艺稳定性。

 无铅焊锡膏在SMT中的应用核心是“精准控制”：通过钢网设计匹配焊膏量、优化印刷参数保证图形完整、调试回流曲线平衡润湿与耐热、结合检测持续优化工艺。

针对不同元件（小尺寸、密间距、高温敏感型）需灵活调整参数，最终实现焊点可靠性与生产效率的平衡。