PCB锡膏应用中的常见误区与改进建议
在 PCB 锡膏应用实践中,许多企业因对工艺原理、物料特性理解不深入,容易陷入操作误区,导致焊接质量不稳定、生产效率低下、成本增加等问题。本文将梳理 PCB 锡膏应用中的典型误区,分析误区产生的原因,并提出针对性的改进建议,帮助企业优化生产流程,提升产品质量。
一、锡膏选择与使用中的常见误区
误区一:盲目追求低成本,选择低质量锡膏
部分企业为降低生产成本,选择价格低廉的低质量锡膏,这类锡膏通常存在焊锡粉末纯度低(含有杂质)、助焊剂成分劣质、颗粒度不均匀等问题。使用后易出现焊点强度不足(受外力易脱落)、焊点氧化变色、虚焊率高(可达 5% 以上)等问题,不仅增加返修成本(返修工时、耗材费用),还可能导致成品在使用过程中出现故障,影响企业口碑。
改进建议:
建立锡膏性价比评估体系:选择锡膏时,不能仅关注价格,需综合评估焊接质量、使用稳定性、返修率等因素。可通过小批量试用,测试锡膏的印刷性能(如锡膏厚度均匀性、无桥连率)、焊接性能(如焊点饱满度、空洞率)、可靠性(如温度循环测试后的焊点完好率),计算 “单位合格焊点成本”(总成本 ÷ 合格焊点数量),选择性价比最优的锡膏。
与优质供应商建立长期合作:优质供应商不仅能提供稳定质量的锡膏,还能提供技术支持(如根据生产需求推荐锡膏类型、协助优化焊接参数),通过长期合作可争取更合理的价格和更及时的服务,降低采购和技术风险。
误区二:锡膏搅拌不充分或过度搅拌
部分操作人员对锡膏搅拌的重要性认识不足,存在搅拌时间过短(如 1 - 2 分钟)或搅拌方式不当(如随意旋转搅拌棒)的情况,导致焊锡粉末与助焊剂混合不均,印刷时出现锡膏结块、漏印,焊接后焊点成分不均、强度差异大;也有操作人员为追求 “充分混合”,过度搅拌(如超过 15 分钟),导致锡膏温度升高、助焊剂溶剂挥发,粘度下降,印刷后易出现锡膏流淌、桥连。
改进建议:
制定标准化搅拌流程:根据锡膏类型(如无铅锡膏、有铅锡膏)、重量,明确搅拌方式(手动 / 自动)、搅拌转速、搅拌时间,例如 100g 无铅锡膏采用自动搅拌机,转速 150r/min,搅拌时间 4 分钟,并在操作台上张贴《锡膏搅拌作业指导书》,确保操作人员严格执行。
搅拌后质量检查:搅拌完成后,取少量锡膏放在刮板上,观察锡膏颜色是否均匀、有无颗粒感,同时使用粘度计测量锡膏粘度(通常无铅锡膏粘度范围为 150 - 250Pa・s),若粘度超出标准或外观异常,需重新搅拌(手动搅拌可增加 2 - 3 分钟,自动搅拌可调整转速后重新搅拌),若仍异常则停止使用。
误区三:锡膏反复冷冻解冻
部分企业因生产计划不合理,将未用完的开封锡膏或试用剩余的锡膏重新冷冻,再次使用时解冻,反复多次冷冻解冻。锡膏中的助焊剂在冷冻解冻过程中会发生物理变化(如溶剂分层、助焊剂活性成分失效),焊锡粉末也会因温度反复变化加速氧化,导致锡膏印刷性能下降、焊接后焊点虚焊率大幅上升(可能从 2% 升至 10% 以上)。
改进建议:
精准计算锡膏用量:根据生产订单数量、每块 PCB 板的锡膏用量(通过网板面积、锡膏厚度计算),确定每次取用的锡膏量,避免过量取用。例如,若某批次生产 100 块 PCB 板,每块板需锡膏 5g,则每次取用 500g 锡膏(预留少量备用),确保当天用完。
未用完锡膏的处理:开封后未用完的锡膏(未超过 8 小时),若当天不再使用,应密封后放入室温防潮箱,不得重新冷冻;若超过 8 小时未使用,直接废弃,不得继续用于生产。
二、印刷与焊接工艺中的常见误区
误区一:网板长期不清洗,影响印刷质量
部分企业为追求生产效率,长时间不清洗网板(如连续印刷 4 小时以上不清洗),网板开孔内残留的锡膏会逐渐干燥、固化,堵塞开孔,导致后续印刷时出现漏印、锡膏量不足;同时,残留锡膏还会污染新锡膏,影响印刷均匀性,焊接后易出现虚焊、焊点强度不足。
改进建议:
制定网板清洗周期:根据锡膏类型、印刷速度、环境湿度确定清洗周期,通常每印刷 50 - 100 块 PCB 板清洗一次网板;对于细间距网板(开孔宽度小于 0.2mm),每印刷 30 - 50 块清洗一次。清洗时使用专用网板清洗剂(避免使用腐蚀性强的溶剂),先擦拭网板两面的残留锡膏,再用高压气枪吹干网板开孔内的清洗剂和残留杂质。
定期检查网板状态:每天生产前检查网板是否有变形、开孔磨损、堵塞等问题,若发现网板变形,需及时更换;若开孔堵塞,需彻底清洗;若开孔磨损(如开孔尺寸变大),需重新制作网板,避免因网板问题影响印刷质量。
误区二:焊接温度曲线 “一刀切”,不根据产品调整
部分企业在热风回流焊接时,无论 PCB 板类型(如单面板、多层板)、元器件特性(如热敏元器件、BGA),均使用同一条温度曲线,导致部分产品焊接质量不合格 —— 例如,用适合单面板的高温曲线焊接含有 LED 的 PCB 板,会导致 LED 因高温损坏;用适合普通元器件的曲线焊接 BGA,会因峰值温度不足导致 BGA 焊点空洞率超标。
改进建议:
针对不同产品制定专用温度曲线:根据 PCB 板材质、层数、元器件类型,通过温度曲线测试仪采集焊接过程中的温度数据,优化各阶段参数。例如,焊接含 LED 的 FPC 板,预热区升温速率控制在 1℃/s,峰值温度控制在 210℃ - 220℃,液态时间 30s;焊接 BGA 多层板,预热区升温速率 1.5℃/s,恒温区时间延长至 90s,峰值温度 230℃ - 240℃,液态时间 45s。
定期验证温度曲线有效性:每批次生产前,抽取 1 - 2 块 PCB 板进行温度曲线测试,检查实际温度是否与设定曲线一致;若更换锡膏品牌、PCB 板供应商或元器件批次,需重新测试并调整温度曲线,确保焊接参数始终适配产品需求。
误区三:忽视焊接后清洗,认为 “免清洗锡膏无需处理”
部分企业使用免清洗锡膏后,认为焊接后无需清洗,直接进入下一道工序。虽然免清洗锡膏残留量少,但在高温、高湿环境下,残留的助焊剂仍可能对 PCB 板造成腐蚀,尤其是对于医疗设备、汽车电子等长期使用的产品,残留助焊剂会降低产品可靠性,缩短使用寿命;此外,助焊剂残留还可能影响后续涂层、贴标等工艺的效果。
改进建议:
根据产品用途决定是否清洗:对于消费电子产品(如手机、耳机),若使用符合 RoHS 的免清洗锡膏,且产品使用环境温和,可无需清洗;对于医疗设备、汽车电子、航空航天等对可靠性要求极高的产品,即使使用免清洗锡膏,焊接后也需进行清洗,可采用超声波清洗(使用专用电子清洗剂),去除助焊剂残留。
清洗后质量检查:清洗完成后,通过离子污染测试仪检测 PCB 板表面的离子残留量(通常要求小于 1.5μg/cm²),同时检查 PCB 板外观是否有损伤、元器件是否松动,确保清洗后的 PCB 板质量合格。
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