核心要点
- 锡膏缺陷应先定位发生阶段:印刷、贴片还是回流,再按“材料—钢网—参数—物料—曲线”顺序排查。
- 下网不完全、塌边与厚度不一致,多与钢网开孔、刮刀压力、锡膏黏度和搅拌有关。
- 锡珠、连锡、立碑、少锡与针孔,往往同时涉及锡膏状态、焊盘设计、贴片精度与回流曲线。
- 建立首件检查、SPC 参数记录与炉温曲线存档,比事后返修更能降低缺陷率。
锡膏缺陷的排查,最怕“头痛医头”。同一个“连锡”现象,可能来自钢网开孔、印刷参数、贴片偏移、锡膏黏度或回流曲线。有效的做法是:先定位缺陷发生的阶段,再按固定顺序排除变量。
本文按印刷、贴片、回流三个阶段整理常见缺陷、原因与解决措施,最后给出一套现场可执行的排查顺序。
先定位:缺陷发生在哪个阶段?
在动手调整参数前,先做三件事:
- 看缺陷位置:是整板、固定位置,还是随机分布?固定位置通常指向钢网/焊盘设计;随机分布更像材料或环境问题。
- 看发生比例:首件就有,还是生产一段时间后出现?前者查设计与参数,后者查锡膏状态、环境与设备漂移。
- 做对比试验:换锡膏、换钢网、换批次 PCB,每次只改变一个变量。
一、印刷阶段缺陷
印刷是锡膏缺陷的高发环节。锡膏黏度、钢网开孔、刮刀压力、印刷速度与脱模速度都会影响成型。
| 缺陷 | 可能原因 | 解决措施 |
|---|---|---|
| 下网不完全 | 钢网开孔堵塞;锡膏黏度过大或过小;合金粉末均匀度差;刮刀磨损;钢网开孔底部不洁净 | 清洗钢网表面与开孔;选择合适黏度的锡膏;更换新刮刀;检查锡膏回温与搅拌 |
| 塌边 | 刮刀压力过大;锡膏黏度太低;合金粉末过细;PCB 定位不牢 | 调整刮刀压力;重新固定 PCB;选择黏度适中的锡膏 |
| 边缘及表面有毛刺 | 钢网开孔内壁不光滑(蚀刻工艺);PCB 定位不当;锡膏黏度偏低 | 选择合适锡膏;调整钢网与 PCB 的间距;优化开孔方式与钢网厚度 |
| 厚度不一致 | 钢网与 PCB 不平行;锡膏搅拌不均;合金粉末均匀度不足 | 调整钢网与 PCB 平行度;使用前充分搅拌;选择颗粒分布均匀的锡膏 |
| 焊膏成型不良 | 钢网厚度偏小;刮刀压力过大;锡膏流动性不足 | 选择合适厚度的钢网;调整刮刀压力;选用流动性匹配的锡膏 |
现场技巧:用 10–20 倍放大镜检查钢网开孔内壁与脱模后的锡膏边缘。如果开孔内有残留,先清洗钢网并检查锡膏是否回温不足或黏度过高。
二、贴片阶段缺陷
贴片缺陷通常表现为元件偏移、掉落或锡膏粘连。除了设备精度,锡膏的粘性与操作手法同样关键。
| 缺陷 | 可能原因 | 解决措施 |
|---|---|---|
| 贴片易摇动 | 手工贴片手法不稳定;锡膏粘性偏低;PCB 传输时摆动过大 | 选择粘性合适的锡膏;手工贴片一次定位;调整传输轨道与支撑 |
| 飞片、掉片 | 锡膏粘性不足;吸嘴关闭与贴装动作不协调;元件表面污染 | 更换合适锡膏;校准吸嘴与贴装高度;清洁元件 |
| 膏体相连 | 锡膏粘性太低;贴片偏移;印刷量过大 | 调整锡膏与印刷参数;校准贴片坐标;检查钢网开孔 |
三、回流焊阶段缺陷
回流缺陷往往与印刷、贴片和物料状态共同相关。下表按现象列出常见原因与措施。
锡珠
| 可能原因 | 解决措施 |
|---|---|
| 钢网开孔与焊盘不匹配、开孔过大 | 重新设计钢网开孔 |
| 钢网厚度过大 | 选择合适厚度 |
| PCB 受潮或板材本身吸湿 | 按工艺要求烘烤 PCB |
| 锡膏黏度不当、锡粉过细或氧含量高 | 更换合适锡膏,检查保存与回温 |
| 锡膏使用不当(回温不足、搅拌过度) | 规范回温 4–6 小时、搅拌 1–3 分钟 |
连锡
| 可能原因 | 解决措施 |
|---|---|
| 钢网开孔不合理、开口过大 | 重新设计钢网 |
| 印刷时锡膏已相连 | 调整印刷压力、速度与脱模 |
| 贴片时锡膏被挤压连在一起 | 校准贴片高度与坐标 |
| 锡膏黏度与流动性差 | 更换合适锡膏 |
| 助焊剂活性不足 | 评估活性等级或更换锡膏 |
立碑
| 可能原因 | 解决措施 |
|---|---|
| 焊盘氧化严重 | 更换板材或做去氧化处理 |
| 锡膏量过多或焊盘设计不对称 | 优化钢网与焊盘设计 |
| 助焊剂活性不足 | 评估锡膏活性 |
| 回流受热不均 | 调整温区与传送方向 |
| 元器件焊端氧化 | 去氧化或更换元件 |
| 贴片偏移 | 校准贴片坐标 |
少锡
| 可能原因 | 解决措施 |
|---|---|
| 钢网厚度不足 | 增加钢网厚度 |
| 刮刀压力过大 | 降低压力 |
| 钢网开孔偏小 | 优化开孔面积比 |
| 锡膏下锡性差 | 更换锡膏或调整黏度 |
针孔与气泡
| 可能原因 | 解决措施 |
|---|---|
| 预热或回流温度不足 | 调整回流曲线 |
| PCB 板材本身含气或受潮 | 烘烤板材或更换材料 |
| 锡膏溶剂挥发不充分 | 延长预热、优化升温速率 |
焊点不光亮
| 可能原因 | 解决措施 |
|---|---|
| 温度不足或高温时间过长导致发黄 | 调整回流曲线 |
| 锡膏本身为哑光型 | 确认产品规格,非缺陷 |
| 锡粉氧化程度不一 | 检查锡膏保存与批次 |
| 焊盘大、锡膏厚度不均 | 优化钢网与印刷 |
| 焊点锡量偏少,反光不足 | 调整开孔与焊盘比例 |
推荐的现场排查顺序
- 确认锡膏状态:是否在 5–10°C 保存、是否回温 4–6 小时、是否搅拌 1–3 分钟、是否过期或反复冻融。
- 检查钢网:开孔是否堵塞、宽厚比/面积比是否合理、张力是否足够、是否与 PCB 平行。
- 复核印刷参数:刮刀压力、速度、脱模速度、印刷间隙。
- 检查贴片:坐标、高度、吸嘴、元件可焊性。
- 实测回流曲线:峰值、液相以上时间、升温/冷却速率是否在锡膏规格内。
- 检查物料与环境:PCB 是否受潮、元件是否氧化、车间温湿度是否在 18–24°C / 40–50%RH。
每次只改变一个变量,并记录结果。把“首件检查 + 参数记录 + 炉温曲线存档”做成标准动作,比事后返修更有效。
预防清单
- 锡膏先进先出,严格按 5–10°C 保存,回温 4–6 小时,搅拌 1–3 分钟。
- 钢网定期清洗,开孔设计遵循宽厚比 ≥1.5、面积比 >0.66 的原则。
- 印刷环境保持 18–24°C、40–50%RH,避免空气直吹。
- PCB 按材料要求烘烤,元件防潮存储。
- 回流曲线按 PCB 厚度与组装密度实测,不直接套用参考曲线。
- 建立缺陷图片库与处置记录,便于快速比对。
如果你遇到表中未覆盖的缺陷,可以准备缺陷照片、PCB 叠层、钢网参数与炉温曲线,联系星之岛技术团队一起分析。
常见问题
锡珠最常见的原因是什么?
常见原因包括钢网开孔过大或厚度过大、PCB 受潮、锡膏黏度不当或锡粉过细、锡膏回温与搅拌不规范,以及回流曲线不合适。应优先检查钢网与 PCB 烘烤,再调整锡膏与曲线。
立碑为什么总是出现在小元件上?
小元件两端热容量小,受热不均时一端先熔、另一端后熔,表面张力会把元件拉起。焊盘设计不对称、锡膏量不均、贴片偏移与回流受热不均都会加剧。
免清洗锡膏出现残留物需要清洗吗?
免清洗锡膏的残留物通常较少,但是否需要清洗取决于产品可靠性等级、残留物是否影响后续涂覆或测试,以及客户的验收标准。高可靠性产品建议评估绝缘电阻与离子污染。
如何快速判断是锡膏问题还是钢网问题?
先用同一钢网换一批新锡膏试印,再用同一锡膏换一张新钢网试印,对比印刷结果。若换锡膏后改善,重点查锡膏状态;若换钢网后改善,重点查开孔、厚度与张力。
参考与来源
- 星之岛科技《锡膏常见问题分析及解决措施》技术资料
- IPC-A-610《电子组件的可接受性》
- IPC J-STD-005《锡膏通用要求》
- 星之岛《锡膏》产品资料(保存、印刷与回流参数)