行業(yè)權(quán)威統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)表明：在SMT制造過(guò)程中，錫膏印刷結(jié)果對(duì)SMT制造品質(zhì)有著舉足輕重的影響。影響錫膏印刷質(zhì)量的因素有很多，如鋼網(wǎng)的制造工藝，鋼網(wǎng)的開(kāi)孔設(shè)計(jì)，PCB的平整度，印刷參數(shù)的設(shè)置，錫膏本身的特性等等。本文將對(duì)如何評(píng)估選擇一款適用的錫膏進(jìn)行簡(jiǎn)略地分析介紹。

那么，如何選擇自己適用的錫膏？需要評(píng)估哪些要素呢？

嚴(yán)格意義上，錫膏是否合格需要評(píng)估的要素很多，比如合金的成分，助焊劑的組成，助焊劑特性，焊點(diǎn)強(qiáng)度等。本文僅從生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)的使用層面上考慮，針對(duì)電子行業(yè)免清洗錫膏的生產(chǎn)應(yīng)用進(jìn)行分析，而沒(méi)有綜合考慮合金成分、助焊劑成分的腐蝕性等。應(yīng)用層面的要求主要有：錫粉大小，可印刷性，坍塌性，錫珠問(wèn)題，潤(rùn)濕性等。

錫膏按金屬顆粒尺寸大小可以分為6種類(lèi)型，其中1號(hào)粉金屬顆粒尺寸最大，6號(hào)粉最小（如下表）。焊盤(pán)間距大，鋼網(wǎng)開(kāi)孔尺寸大，通常選用較大金屬顆粒的錫膏，相反，對(duì)于細(xì)間距元件組裝就需要采用小尺寸顆粒的錫膏。原則上，從成本和焊接質(zhì)量來(lái)講，大顆粒尺寸的錫膏成本低，氧化幾率小，具有較好的應(yīng)用效果。反之，較小金屬顆粒的錫膏成本高，而且氧化幾率較高。另一方面，對(duì)于小的鋼網(wǎng)開(kāi)孔尺寸，大顆粒錫膏可能會(huì)帶來(lái)印刷不良，脫模性不好等問(wèn)題，而小尺寸金屬顆?？商嵘a膏脫模性能，卻又可能出現(xiàn)印刷坍塌問(wèn)題等。

所以，究竟選用什么型號(hào)的錫膏就顯得尤為重要，在實(shí)際生產(chǎn)中如何選擇適合自己的錫膏，我們需要遵循一個(gè)重要的原則，即“五球原則”，也就是在鋼網(wǎng)開(kāi)孔或焊盤(pán)最小尺寸方向最少能擺下五個(gè)錫球，這個(gè)錫球直徑以該型號(hào)的最大尺寸為基準(zhǔn)。例如，0.4mm間距的QFP元件，焊盤(pán)寬度一般為0.2mm，鋼網(wǎng)開(kāi)孔寬度最大只能是0.2mm，否則有路程風(fēng)險(xiǎn)，如果選擇三號(hào)粉，其金屬顆粒直徑范圍為0.025—0.045mm，那么最大錫球直徑0.045X5就等于0.225mm，大于鋼網(wǎng)開(kāi)孔寬度，而四號(hào)錫膏，其直徑范圍為20—38微米，滿足“五球原則”的要求，所以，對(duì)于0.4mm的QFP元件需要選擇四號(hào)粉錫膏而不建議選擇三號(hào)粉錫膏。

坍塌是評(píng)估錫膏印刷后的形狀（圓形或方形）保持能力，如果錫膏印刷后出現(xiàn)坍塌(Slump)，錫膏的橫向面積（寬度）擴(kuò)張，相鄰焊盤(pán)的錫膏就會(huì)粘接在一起或相互之間的間隙縮小，在元件貼裝時(shí)，錫膏受擠壓，就會(huì)出現(xiàn)錫膏短路或回流后短路。所以這個(gè)測(cè)試很重要，也是錫膏的一個(gè)重要特性。坍塌測(cè)試包括冷坍塌和熱坍塌。

錫膏印刷后立即進(jìn)行檢查，確定錫膏的印刷形狀。然后將錫膏在環(huán)境溫度為20-30℃，空間相對(duì)濕度為40%-60%（SMT車(chē)間環(huán)境）的條件下放置一個(gè)小時(shí)后進(jìn)行檢查，確認(rèn)錫膏的形狀沒(méi)有發(fā)生任何變化，邊緣區(qū)域不允許有錫球分離現(xiàn)象。

將完成錫膏印刷的PCB放置于加熱器上，對(duì)錫膏進(jìn)行加熱處理，待PCB表面溫度達(dá)到150℃（140 – 160 ℃）左右，然后保持10 -15分鐘，觀察焊盤(pán)上錫膏的形狀變化）。整個(gè)加熱過(guò)程中及冷卻后，焊盤(pán)上的錫膏形狀都應(yīng)該保持原狀態(tài)而不能出現(xiàn)任何改變。雖然錫膏中的揮發(fā)性成分部分發(fā)生蒸發(fā)，錫球顆粒狀態(tài)更加明顯，表面有孔隙現(xiàn)象，但錫膏形狀不能發(fā)生任何變化，邊緣部分不得有錫球分離現(xiàn)象。

錫膏在使用過(guò)程中需要有良好的印刷性和長(zhǎng)久的工作壽命。錫膏的工作壽命主要是指錫膏在鋼網(wǎng)上持續(xù)印刷時(shí)間。錫膏需要能很好地填充鋼網(wǎng)上的所有開(kāi)孔，特別是一些微小的開(kāi)孔。而且鋼網(wǎng)和PCB分離時(shí)，錫膏要有良好的脫模性能，確保焊盤(pán)上沉積的錫膏有很好的形狀及足夠的體積量，而且不會(huì)出現(xiàn)飛濺等任何異常情況。

這個(gè)評(píng)估過(guò)過(guò)程可以與正常的生產(chǎn)過(guò)程結(jié)合，不必要做額外的準(zhǔn)備或投入。正常進(jìn)行SMT錫膏印刷，觀察鋼網(wǎng)上錫膏狀態(tài)，印刷后錫膏形狀，SPI檢測(cè)錫膏體積或覆蓋面積，以及長(zhǎng)時(shí)間印刷后，錫膏在鋼網(wǎng)上的狀態(tài)。曾經(jīng)發(fā)生過(guò)一個(gè)案例：錫膏在連續(xù)印刷一段時(shí)間后，完全粘附在刮刀上了，鋼網(wǎng)上完全看不到錫膏存在，這種情況會(huì)嚴(yán)重影響錫膏在鋼網(wǎng)孔內(nèi)的填充，其印刷性及工作壽命肯定無(wú)法滿足正常的生產(chǎn)要求。

錫膏印刷到PCB焊盤(pán)上，按照正常的回流過(guò)程，錫膏熔化后潤(rùn)濕PCB焊盤(pán)。觀察印刷后錫膏在焊盤(pán)上的面積覆蓋，錫膏熔化潤(rùn)濕焊盤(pán)面積，理論上擴(kuò)散范圍越大越好（相對(duì)于錫膏）。焊料必須明顯潤(rùn)濕焊盤(pán)，而且不能有明顯的不潤(rùn)濕及退潤(rùn)濕現(xiàn)象存在。

錫膏印刷在陶瓷板表面，按正常的SMT回流溫度熔化錫膏，由于陶瓷基板與錫膏之間不會(huì)產(chǎn)生潤(rùn)濕，錫膏熔化后在液體的表面張力作用下，它會(huì)自然的形成一個(gè)金屬球。如果錫膏質(zhì)量不好，熔化的金屬就不能完全聚合成單個(gè)錫球而是在陶瓷基板上形成很多小的錫球。這樣的錫膏在使用過(guò)程中可能導(dǎo)致焊點(diǎn)成形不好，雖然錫膏量充足，但可能因?yàn)楹噶先刍荒芫酆隙史稚顟B(tài)，導(dǎo)致最終的焊點(diǎn)強(qiáng)度（少錫）不足。在實(shí)際應(yīng)用過(guò)程中，陶瓷基板的準(zhǔn)備相對(duì)較為困難（現(xiàn)場(chǎng)不容易找到），可用一般的PCB替代驗(yàn)證，將錫膏印刷或涂抹在阻焊膜（綠油）上面，進(jìn)行回流處理，二者的評(píng)估效果基本相同。

粘附力就是錫膏固定元件的能力，元件放置錫膏上不會(huì)因?yàn)樵谲壍郎系倪\(yùn)動(dòng)或停止變換而出現(xiàn)移動(dòng)。如果粘附力不足，當(dāng)PCB帶著元件在軌道上運(yùn)動(dòng)或停止啟動(dòng)時(shí)，元件就可能出現(xiàn)移動(dòng)而導(dǎo)致偏位，短路問(wèn)題。

通常將元件貼裝在印刷錫膏的測(cè)試板或PCB板上，保持一段時(shí)間，間隔兩小時(shí)進(jìn)行碰撞測(cè)試。讓PCB在軌道上運(yùn)行，在正常的停止位置不會(huì)因?yàn)檫\(yùn)動(dòng)的變化而出現(xiàn)元件發(fā)生位移。當(dāng)然，粘度測(cè)試也是必要的，但大部分生產(chǎn)廠家都沒(méi)有配置該類(lèi)測(cè)試儀器，而需要通過(guò)第三方檢測(cè)機(jī)構(gòu)測(cè)試其粘度是否滿足規(guī)格要求。其實(shí)也可以直接采用實(shí)際生產(chǎn)條件進(jìn)行測(cè)試，以實(shí)際結(jié)果為評(píng)估依據(jù)。粘度值是一個(gè)評(píng)估參數(shù)，最關(guān)鍵的還是要看實(shí)際的應(yīng)用效果。

助焊劑殘留是否需要檢測(cè)可以根據(jù)實(shí)際情況而定，對(duì)于消費(fèi)電子產(chǎn)品采用免清洗錫膏或助焊劑，除非有特殊情況一般不對(duì)助焊劑殘留進(jìn)行檢測(cè)。

對(duì)于免清洗工藝來(lái)講，助焊劑殘留過(guò)多可能影響外觀方面的檢查，降低AOI或目測(cè)檢測(cè)效果，產(chǎn)生誤判而影響生產(chǎn)效率，這也是免清洗錫膏的選擇要素之一。

一款錫膏是否適用，關(guān)鍵還是要看其焊接質(zhì)量，前面所有評(píng)估要素都是為了得到好的焊接效果。通過(guò)對(duì)回流后的焊接質(zhì)量數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，對(duì)產(chǎn)生的缺陷問(wèn)題進(jìn)行分析并確定是否與錫膏品質(zhì)相關(guān)，錫膏導(dǎo)致的潤(rùn)濕不良或短路等問(wèn)題是可能存在的，特別是現(xiàn)在無(wú)鉛工藝的推廣應(yīng)用。生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)可以采用一些簡(jiǎn)單比對(duì)試驗(yàn)進(jìn)行驗(yàn)證：通過(guò)對(duì)不同品牌、不同類(lèi)型的錫膏進(jìn)行生產(chǎn)比對(duì)，從中選出一款適用自己產(chǎn)品生產(chǎn)特性的錫膏。

總之，沒(méi)有放之四海而皆準(zhǔn)的方法，應(yīng)用這些通用的規(guī)則，再結(jié)合自己的實(shí)際情況，實(shí)事求是，理論結(jié)合實(shí)際，一定能找到一款適合自己產(chǎn)品生產(chǎn)特性的錫膏。