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电子行业
锡膏焊接常见缺陷实操心得——锡珠、虚焊怎么破?
来源: 发布日期: 2026-04-13

一个朋友做SMT焊接十六年,最头疼的不是设备故障,是锡珠、虚焊这两个老毛病。明明参数都按标准调了,锡膏也选的贵的,可批量生产时还是会出问题,有时候一批产品报废,损失好几万。很多电子行业的朋友都在吐槽,也看了不少理论文章,实操起来还是没用。今天不聊虚的,就把测试踩过的坑、试过的有效方法,实打实分享出来,都是能直接落地的干货,新手也能看懂。

先说说锡膏的关键参数,不用太复杂,记住这几个就够。粘度80-200Pa·s,太高印刷不上,太低容易溢锡;氧化度必须控制在0.05%以内,超过这个数,锡珠必多,虚焊也会跟着来;焊剂比例3-5%,这个比例最稳妥,试过低于3%,润湿性差得离谱,虚焊缺陷率直接翻倍。锡粉颗粒度看焊盘间距,0.8mm用Type4,0.4mm细间距必须用Type5,别图省事混用,早年就因为这个吃过亏,一批货返工花了不少功夫。

锡珠缺陷:不是单一原因,找对根才能解决

很多人以为锡珠就是锡膏质量差,其实不然。试过很多种锡膏,贵的便宜的都有,最终总结出,锡膏本身、工艺、环境,哪一个出问题都会导致锡珠,有时候甚至是两个以上因素叠加,缺陷率直接翻倍。

锡膏氧化是导致锡珠出现的首要问题,也是经过无数次返工和测试后总结出的最核心的诱因。锡膏开封后,一旦暴露在空气中超过4小时,其氧化度就会快速上升,活性也会随之下降,曾经有一次,他的工人因为疏忽忘了将开封的锡膏密封保存,一批锡膏就那样在空气中放置了6小时才投入使用,结果当天的锡珠缺陷率直接冲到了15%,这批产品只能全部返工,白白浪费了大量的材料、工时和人力成本。还有焊剂的比例和活性也很关键,活性不足不行,比例太高同样不行,一旦焊剂比例超过5%,在回流焊的高温环境下焊剂就会挥发得过于猛烈,进而把融化的锡料溅出来,最终形成不想看到的锡珠。这里要特别注意,锡膏存储一定要严格按照2-10℃的温度要求进行冷藏,保质期通常为6个月,千万不要图省事用过期的锡膏,那样做只会得不偿失,之前就因为一时疏忽用了过期锡高,吃了大亏也积累了深刻的教训。

工艺参数没调好,比锡膏质量差更致命。回流焊预热升温速率,超过3℃/s就完了,焊膏里的水分和焊剂挥发太快,产生压力,锡料就被喷溅出来。车间曾经误把升温速率调到4℃/s,当天锡珠缺陷率22%,调回1-2℃/s后,直接降到3%以下,这个参数一直用到现在,很稳定。预热温度也不能太低,低于120℃,焊剂活化不充分,也会出锡珠,这点很多新手容易忽略。

印刷工艺也不能忽视。钢网太厚,超过0.15mm,锡膏印多了,回流焊时多余的锡就会凝成锡珠;印刷速度太快,超过150mm/s,锡膏边缘会溢出,同样出问题。钢网开孔也有讲究,不能超过焊盘尺寸的85%,不然锡膏肯定溢,现在都是按这个标准来开钢网,很少因为这个出问题。
环境湿度也得控制,超过60%,锡膏容易吸潮,回流焊时水分汽化,锡料就溅出来了。受潮的PCB板和元器件,必须烘烤,PCB板120℃烤4小时,元器件80-100℃烤2小时,别偷懒,少烤一分钟都可能出问题,有过一次偷懒少烤半小时,锡珠缺陷率立马上升。

解决方法很简单,照着做就行。锡膏选氧化度≤0.05%、焊剂比例3-5%的,开封后4小时内用完,回温2-4小时再用,搅拌均匀,别刚从冰箱拿出来就用。回流焊预热120-150℃,升温1-2℃/s,恒温150-170℃,60-90s,峰值温度245±3℃(SAC305无铅锡膏),冷却3-5℃/s。钢网按间距选厚度,0.8mm用0.12-0.13mm,0.4mm用0.10-0.11mm,印刷速度50-100mm/s。车间湿度控制在40-60%,受潮产品必须烘烤,别抱侥幸心理。

虚焊:隐蔽性最强,返修成本最高

虚焊的核心原因,就是锡膏润湿性不够、温度没控制好、焊盘不干净,这三个因素占了虚焊问题的90%以上,剩下的就是元器件本身的问题。

锡膏润湿性差,焊料就没法均匀覆盖焊盘。焊剂活性不够,清除不了焊盘和引脚的氧化层,焊料融化后也粘不上;锡膏粘度太高,印刷后接触不到焊盘,也会虚焊。曾经用过一批过期锡膏,虚焊缺陷率18%,换了新锡膏,直接降到2%以下,所以锡膏的保质期一定要盯紧。焊剂比例低于3%也不行,润湿性不够,必虚焊,这点和锡珠刚好相反,一定要区分开,别搞混了参数。

回流焊的温度控制是解决虚焊问题的关键,也是在长期实操中反复验证得出的重要结论。峰值温度如果太低,低于锡膏熔点15℃以上,锡膏就无法完全融化,焊接就会不牢固,肯定会出现虚焊问题。就拿常用的SAC305无铅锡膏来说,它的熔点在217-219℃之间,一旦峰值温度低于230℃,虚焊的概率就会大幅增多,缺陷率也会随之上升。车间曾经就遇到过设备故障的情况,导致回流焊峰值温度意外降到了225℃,结果当天的虚焊缺陷率就达到了12%,直到修好设备将峰值温度调回245℃的标准范围后,虚焊缺陷率才恢复正常。除此之外,恒温时间也不能太短,如果恒温时间低于60s,焊剂就无法充分活化,也就不能彻底清除焊盘和引脚表面的氧化层,即使锡膏融化了也无法很好地附着,还是会出现虚焊。冷却速度太快也不行,一旦冷却速度超过5℃/s,焊点就会快速结晶,很容易产生细微的裂纹,表面上看是焊好了,实际上就是典型的虚焊,后期产品使用过程中很容易出现故障。

焊盘清洁度这个问题很容易被大家忽略,尤其是在批量生产、赶工期的时候,很多工人为了提高效率,会直接把PCB板从仓库拿出来就进行印刷操作,完全不检查PCB板表面的清洁状况,而板面上附着的灰尘、油污,甚至是工人手上的指纹,都会严重影响锡膏的润湿性,导致焊料无法均匀附着在焊盘上,最终引发虚焊问题。车间现在特意增加了等离子清洗这道工序,就是为了彻底清洁PCB板表面的杂质,仅仅这一个小小的改动,虚焊缺陷率就又下降了1.5%,效果非常明显。除此之外,元器件引脚的氧化问题也不能忽视,氧化严重的元器件建议直接报废,不要勉强使用,而氧化程度轻微的元器件,可以通过打磨的方式去除表面氧化层后再使用,这样能有效减少虚焊的发生。

锡珠就是焊接后,PCB板上、元器件旁边冒出来的大小不一的小锡球,看着不起眼也不影响表面观感,但只要直径超过0.3mm就很容易造成电路短路,尤其是精密板卡这类对焊接精度要求极高的产品更是绝对不能出现锡珠。小批量试产的时候往往一切正常没什么问题,可一旦上了流水线进行大批量连续生产,锡珠就会扎堆出现,这是这么多年来最常遇到的情况,也是最让人头疼、最影响生产效率和产品良率的问题。

虚焊比锡珠更烦人也更难排查,它表面上看起来焊点完好无损、没有任何异常,可只要用手轻轻一掰就会脱落,而且其导通性非常差,常常导致产品在出厂检测时各项指标都合格,可送到客户手里使用一段时间后就会频繁出现故障,排查这种隐藏的虚焊问题不仅特别麻烦,需要耗费大量的时间和人力,其返修成本也极高,有时候甚至比重新生产一批产品还要划算。他曾经就有一批发往客户的产品,因为没有排查出隐藏的虚焊问题被客户全部退回,直接损失了十几万,从那以后,车间对虚焊的管控就变得格外严格,每一道与焊接相关的工序都加了专门的检查环节,就是为了避免再出现类似的损失。

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