在表面贴装技术（SMT）的精密世界里，锡膏作为实现电子元件与印刷电路板（PCB）可靠连接的关键材料，扮演着举足轻重的角色。它的性能优劣、使用方式直接影响着焊接质量，进而决定了电子产品的稳定性与可靠性。深入了解锡膏的奥秘，对优化 SMT 生产工艺、提升产品品质意义非凡。
锡膏的成分构成
锡膏并非单一物质，而是一种复杂的混合物，主要由合金焊料粉与助焊剂两大部分组成，此外还包含少量添加剂，以满足特定的工艺需求。
合金焊料粉
合金焊料粉是锡膏的核心成分，其合金配方决定了锡膏的熔点、机械性能以及电气性能等关键特性。在无铅化趋势下，常见的合金焊料粉成分包括锡（Sn）、银（Ag）、铜（Cu）等元素的合金。例如，广泛应用的 SAC305 合金焊料粉，其成分为 96.5% Sn - 3.0% Ag - 0.5% Cu，熔点约为 217℃ - 227℃。不同的合金比例会带来不同的性能表现，如含银量的增加可提高焊点的强度和导电性，但同时也会提升成本；而含铜量的调整则对焊点的抗疲劳性能有影响。合金焊料粉的颗粒大小和形状也十分关键，一般颗粒尺寸在 20 - 75 微米之间，颗粒形状越接近球形，锡膏的流动性和印刷性能越好。
助焊剂
助焊剂在锡膏中起着不可或缺的辅助作用。它主要由松香、活性剂、溶剂以及一些添加剂组成。松香作为助焊剂的基础成分，具有良好的助焊性能和绝缘性，能够在焊接过程中保护焊点不被氧化。活性剂则是助焊剂的核心活性成分，其作用是去除元件引脚和 PCB 焊盘表面的氧化物，降低焊料与被焊金属之间的表面张力，增强焊料的润湿性，使焊料能够更好地在金属表面铺展并形成良好的焊点。常见的活性剂有有机酸、有机卤化物等。溶剂的作用是溶解松香和活性剂，使助焊剂具有合适的粘度和流动性，便于均匀混合在合金焊料粉中。同时，在锡膏印刷和焊接过程中，溶剂能够调节锡膏的工作性能，例如在预热阶段，溶剂会逐渐挥发，带走锡膏中的水分和杂质，避免在高温焊接时产生爆锡等缺陷。添加剂则用于改善助焊剂的某些特殊性能，如提高助焊剂的抗氧化能力、调整助焊剂的残留特性等。
锡膏在焊接过程中的关键作用
锡膏印刷环节
在 SMT 生产流程的起始阶段，锡膏印刷是将锡膏精准地涂覆在 PCB 焊盘上的关键步骤。此时，锡膏的粘度和触变性对印刷质量起着决定性作用。合适的粘度能够保证锡膏在刮刀的作用下顺利通过钢网开口，均匀地印刷在焊盘上，且不会出现锡膏塌陷、堵塞钢网等问题。触变性则使锡膏在受到外力作用（如刮刀刮动）时，粘度降低，流动性增加，便于印刷；而当外力消失后，锡膏又能迅速恢复到较高的粘度，保持印刷形状的稳定性。例如，对于精细间距的焊盘，需要锡膏具有较高的粘度和良好的触变性，以确保锡膏能够准确地印刷在微小的焊盘上，且在后续元件贴装过程中不会发生位移。
元件贴装环节
当表面贴装元件（SMD）被贴片机准确放置在已印刷好锡膏的 PCB 焊盘上时，锡膏起到了固定元件的作用。由于锡膏具有一定的粘性，能够在元件贴装后，将元件暂时固定在焊盘上，防止元件在后续运输、焊接过程中发生位移或掉落。同时，锡膏的粘性还能在一定程度上补偿元件贴装过程中的微小偏差，提高焊接的可靠性。例如，在贴装 0402、0201 等微小尺寸元件时，锡膏的粘性能够确保元件在贴装后稳定地位于焊盘中心，即使存在微小的位置偏差，也能在焊接过程中通过焊料的表面张力自动校正位置。
回流焊环节
回流焊是锡膏发挥焊接作用的核心阶段。随着 PCB 进入回流焊炉，锡膏经历预热、保温、回流和冷却四个阶段。在预热阶段，锡膏中的溶剂逐渐挥发，同时元件与 PCB 均匀升温，降低热冲击风险。进入保温阶段，助焊剂中的活性剂开始发挥作用，去除元件引脚和 PCB 焊盘表面的氧化物，为后续焊接创造良好的条件。当温度达到回流阶段，合金焊料粉熔化，在表面张力的作用下，液态焊料浸润元件引脚与焊盘，填充二者之间的间隙，形成金属间化合物，实现良好的电气连接。在这个过程中，锡膏中的助焊剂不仅能够去除氧化物，还能降低液态焊料的表面张力，使焊料更好地在金属表面铺展，提高焊接质量。最后，在冷却阶段，液态焊料凝固，形成牢固的焊点，将元件与 PCB 永久连接在一起。
焊接质量保障环节
锡膏在保障焊接质量方面发挥着多方面的作用。首先，合适的合金焊料粉成分和颗粒特性能够确保焊点具有良好的机械强度和电气性能，满足电子产品在不同工作环境下的可靠性要求。其次，助焊剂的有效作用能够减少焊接缺陷的产生，如虚焊、桥连、空洞等。通过去除氧化物和降低表面张力，助焊剂使焊料能够充分浸润金属表面，形成紧密的焊点，提高焊接的可靠性。此外，锡膏的残留特性也对焊接质量有影响。一些低残留或无残留的锡膏在焊接后，不会在 PCB 表面留下过多的助焊剂残留物，减少了对电子产品性能的潜在影响，同时也降低了后续清洗工艺的成本和复杂性。
在 SMT 技术中，锡膏作为连接电子元件与 PCB 的关键纽带，其成分、特性以及在焊接过程中的作用都对焊接质量和电子产品性能有着深远影响。电子制造企业需要根据不同的产品需求、工艺要求，合理选择锡膏，并严格控制锡膏的使用过程，以确保 SMT 生产的高效性和产品质量的稳定性。随着 SMT 技术的不断发展，锡膏也在持续创新，朝着更环保、更高性能的方向迈进，为电子制造行业的进步提供有力支持。
