在过去的几十年里，表面贴装技术 (SMT) 彻底改变了电子制造业。SMT 组装中使用的关键材料之一是焊膏。焊膏是悬浮在助焊剂中的微小焊料合金颗粒的均匀混合物。在焊接过程中加热时，助焊剂会去除氧化物并促进合金熔化和粘合以形成焊点。选择合适的焊膏对于在 SMT 组装中产生高质量和可靠的焊点至关重要。本文概述了 SMT 中使用的主要焊膏类型及其特性、应用和选择标准。

　　焊膏类型

　　SMT 组装中使用的焊膏主要有三种类型：

　　含铅焊膏

　　铅基焊膏含有铅 (Pb) 作为主要合金元素。常用的铅基焊料合金是共晶 63Sn/37Pb，其熔点为 183°C。铅基焊膏具有出色的可焊性，可提供牢固、可靠的焊点。然而，由于环保立法，无铅焊膏现在更常用。

　　无铅焊膏

　　无铅焊膏含有以锡 (Sn)、银 (Ag)、铜 (Cu)、铋 (Bi)、锌 (Zn)、铟 (In) 和其他元素为基础的合金。常见的无铅焊料合金包括：

　　SAC 合金：Sn/Ag/Cu 合金，熔点约为 217–220°C

　　SAC305：96.5Sn/3Ag/0.5Cu合金，熔点217°C

　　SAC387：95.5Sn/3.8Ag/0.7Cu合金，熔点217°C

　　Sn/Ag：99Sn/1Ag合金，熔点为221°C

　　Sn/Cu：99.3Sn/0.7Cu合金，熔点227°C

　　Sn/Zn：91Sn/9Zn合金，熔点198°C

　　Sn/Bi：97Sn/3Bi合金，熔点139°C

　　无铅焊膏符合环保法规要求，焊点可靠性高。然而，无铅焊膏要求的焊接温度往往比含铅焊膏高。

　　免清洗焊膏

　　免清洗焊膏含有焊剂残留物，焊接后无需清除。大多数用于 SMT 的现代焊膏都是免清洗配方。免清洗助焊剂化学成分包括：

　　松香基：常见的免清洗助焊剂，会留下无害的粘性树脂残留物。

　　水溶性：焊接后可用水去除残留物。

　　有机酸类：性能与松香相似，但活性更高，适用于困难的应用。

　　免清洗焊膏提高了生产效率，因为焊接后不需要单独的清洁步骤。

　　焊膏特性

　　选择焊膏时要考虑的关键特性包括：

　　金属含量：焊膏中焊料合金颗粒的比例，标准焊膏通常为 88–92%。

　　合金成分：焊料合金类型(铅基、SAC、Sn/Ag 等)。确定熔点。

　　颗粒大小：悬浮焊料颗粒的直径，通常为 25–45 微米。颗粒越小，精细特征的焊接效果越好。

　　助焊剂类型和活性水平：决定氧化物去除能力和残留物。

　　粘度：触变性流动行为。影响模板印刷性能。

　　抗塌陷性：打印后保持形状的能力。对于小沉积物很重要。

　　粘性：焊锡膏对表面的粘着力/附着力。影响焊锡球的形成。

　　保质期：使用前糊剂的保存时间。冷藏温度下通常为 6-9 个月。

　　焊膏应用

　　不同类型的焊膏适用于不同的 SMT 组装应用：

　　焊膏选择标准

　　选择焊膏时要考虑的关键因素包括：

　　焊接工艺温度：将焊膏熔点与设备参数相匹配

　　合金兼容性：采用纯锡饰面可避免锡晶须

　　组件类型：选择所用组件的粒度和粘性

　　PCB 表面处理：将焊膏与电路板表面处理 (OSP、浸银等) 进行匹配。

　　产品可靠性要求：选择相应的焊膏(例如高可靠性合金)

　　环境考虑：RoHS 要求使用无铅焊膏

　　残留物清洁：如果无法清洁，则使用免清洗膏

　　印刷设备：将流变特性与打印机相匹配

　　成本：平衡性能和成本

　　正确选择焊膏、通过原型设计进行筛选、评估印刷和回流性能以及检查焊点质量是 SMT 工艺成功的关键。焊膏制造商提供大量技术资源来指导焊膏选择。

　　典型的焊膏配方

　　焊膏产品由特定的焊料合金粉末与特定的助焊剂配方组成。以下是一些领先制造商的典型焊膏成分：

　　产品数据表提供了有关金属负载、粒度分布、粘度、抗塌陷性、粘性和其他参数的详细规格。

　　焊膏处理

　　正确的焊膏处理和储存可延长保质期并防止出现缺陷：

　　将糊剂存放在密封罐/盒中，温度为 2–10°C，远离阳光。使用前让其达到室温。

　　不要从模板中取出已处理的糊剂并将其混入未使用的糊剂中，以免污染新鲜糊剂。

　　避免引入影响糊状物性质的油、溶剂、金属、纸/塑料纤维等污染物。

　　根据制造商的数据，在建议的保质期内使用糊剂。先进先出 (FIFO) 库存周转。

　　确保储存期间罐子/墨盒的密封，以防止糊剂干燥或氧化。

　　定期测量并记录糊剂粘度、抗塌陷性和粘性，以识别随时间的变化。

　　解冻后请勿重新冷冻糊状物，因为这会破坏悬浮液的稳定性。

　　正确的处理和控制过程是大限度延长焊膏寿命和减少缺陷的关键。