SMT生產輔料的選擇和管理

路文娟

【摘 要】本文結合SMT產線生產實際需要，闡述了錫膏、助焊劑、貼片膠、洗板水等幾種主要SMT生產輔助材料的作用、質量判別與選擇方法、日常保管方式及使用要點。

【關鍵詞】SMT生產輔料；錫膏；助焊劑；貼片膠

在SMT生產過程中，經常要用到錫膏、助焊劑、貼片膠等輔助材料。確保這些輔助材料的質量并進行妥善管理，對整個產線的生產效率和產品質量起著致關重要的作用。

1 錫膏

錫膏是由合金焊料粉、焊劑和一些添加劑混合而成的膏狀物質。在SMT生產過程中，它被用來完成各種表面組裝元器件在PCB板上的連接。質量合格的錫膏應該具有一定粘性、良好的觸變性、良好的印刷性能和再流焊性能，并在貯存時具有穩定的性質。按熔點的高低分，錫膏可以分為高溫和低溫錫膏，其中高溫焊膏的熔點大于250℃，低溫焊膏熔點小于150℃。市場上常見的焊膏熔點一般為179℃-183℃。按焊劑的活性不同，可將錫膏分為無活性（R），中等活性（RMA）和活性（RA）焊膏。常用的為中等活性焊膏。

1.1 錫膏的選擇

SMT生產中使用的焊膏應該滿足以下幾點要求：

具有較長的貯存壽命。在0-10℃條件下能夠保存3-6個月，貯存時不會發生化學變化，也不會出現焊料粉和焊劑分離的現象，并保持其粘度和粘接性不變。

具備良好的潤濕性能。要正確選用焊劑中活性劑和潤濕劑成分，以便達到潤濕性能要求。

有較長的工作壽命。錫膏在被印刷或涂敷到PCB板上后，以及在后續再流焊預熱過程中，能夠在常溫下放置12-24小時而性能基本保持不變，保持原來的形狀和大小，不產生堵塞。

焊接過程中不發生焊料飛濺。這主要取決于焊膏的吸水性、焊膏中溶劑的類型、沸點和用量以及焊料粉中雜質類型和含量。

有較好的焊接強度。在焊接完成后應確保不會因振動等因素出現元器件脫落。

焊后殘留物穩定性能好，無腐蝕，有較高的絕緣電阻，且易清洗。

1.2 錫膏的使用及管理

在SMT生產車間里，領取焊膏時一般要求登記時間、失效期、型號，并為每罐焊膏編號。然后將它們保存在恒溫、恒濕的冰箱內，溫度控制在2-10℃。焊膏使用時，應做到先進先出的原則，至少提前2小時從冰箱中取出，寫下取出時間、編號、使用者，并密封置于室溫下，不能把焊膏置于熱風器、空調等旁邊加速它的升溫。待焊膏達到室溫時方可打開，如果在低溫下打開，容易吸收水汽，從而在再流焊時產生錫珠。焊膏達到室溫后，在開封前使用離心式的攪拌機進行攪拌，使焊膏中的各成分均勻，降低焊膏的粘度。焊膏開封后，原則上應在當天內一次用完，超過時間使用期的焊膏絕對不能使用。

如果焊膏置于網板上超過30分鐘未使用，一般要重新用攪拌機攪拌后再使用。若中間間隔時間較長，應將焊膏重新放回罐中并蓋緊瓶蓋放于冰箱中冷藏。同時，焊膏印刷在PCB板上后，應在24小時內完成元器件的貼裝，超過時間要把PCB板上的焊膏清洗后重新進行印刷。焊膏印刷時的最佳環境溫度為23℃±3℃，相對濕度以55±5%為宜。濕度過高，焊膏容易吸收水汽，在再流焊環節產生錫珠。

2 助焊劑

助焊劑（flux）是保證焊接過程順利進行的輔助材料，它能夠清除焊接金屬表面的氧化膜，在焊接物表面形成一液態的保護膜隔絕高溫時四周的空氣， 防止金屬表面的再氧化，降低焊錫的表面張力，增加其擴散能力。助焊劑以松香為主要成分，還包括成膜劑、活化劑、表面活性劑和溶劑等。衡量助焊劑質量的主要指標包括外觀、物理穩定性、比重、固態含量、可焊性、鹵素含量、水萃取液電阻率、銅鏡腐蝕性、表面絕緣電阻、酸值等。在選擇助焊劑時，對上述指標一一進行直接測試比較困難，一般可采用看顏色、聞氣味、測比重、觀察上錫情況、測阻抗等方法進行質量判別，良好的助焊劑外觀應均勻一致，透明，無異物，無沉淀、渾濁和分層現象，包裝應密封，不能有滲漏痕跡。

市場上的助焊劑有無機系列、有機系列和樹脂系列三種，根據是否需要清洗，又分為免清洗和清洗型助焊劑。具體選擇何種助焊劑，要結合產品和SMT設備及工藝狀況來確定。例如，高精度電子產品一般可選擇高檔次免清洗助焊劑，而多采用單面裸銅板或預涂層板的低檔電子產品可選擇活性較強的松香型助焊劑，這樣更能保證焊接效果。再如，發泡波峰焊爐應選擇松香型助焊劑或發泡效果較好的免清洗型助焊劑等。

在保管助焊劑時，未開封的應盡量保存在陰涼、干燥、通風良好及陽光無法直射的地方或危險品倉庫。無論是有鉛助焊劑還是無鉛助焊劑，在開封后都應注意少與空氣接觸，因為與空氣長時間接觸后，容易造成污染、焊膏氧化、助焊劑比例成分失調等，從而在焊接時產生錫球等不良現象。開蓋時間要盡量短，當取出夠用的助焊劑后立即蓋好。剩余的助焊劑要盡快回收到專門的回收瓶內，并與空氣隔絕保存，不能將剩余助焊劑放回未使用的助焊劑品牌盒子內，因此在取用助焊劑時要盡量準確估計當次助焊劑的使用量，用多少取多少。

3 貼片膠

在SMT生產過程中，為了避免在插件、過波峰焊過程中發生元器件、組件的脫落或移位，有時要使用到貼片膠。貼片膠又稱紅膠，它是在紅色的膏體中均勻地分布著硬化劑、顏料、溶劑等的一種粘接劑，主要用來將元器件固定在印制板上，一般用點膠機或鋼網印刷的方法來分配。貼片膠可分為環氧樹脂型和丙稀酸型兩大類型，一般生產中采用環氧樹脂熱固化類膠水，因為它熱固化速度、快接連強度高、電特性較佳。丙稀酸膠水需紫外線照射固化，一般較少使用。

選擇貼片膠時的基本要求包括包裝內無雜質及氣泡，可用于高速或超高速點膠機，膠點形狀及體積一致，點斷面高，無拉絲，顏色易識別，初粘力高，固化溫度低、固化時間短，熱固化時膠點不會下塌，高強度及彈性以抵擋波峰焊時之溫度突變、固化后有優良的電特性和返修特性。

貼片膠的儲存。膠水領取后應登記到達時間、失效期、型號，并為每瓶膠水編號。然后把膠水保存在恒溫、恒濕的冰箱內，溫度在1-10℃。

貼片膠的取用。膠水使用時，應做到先進先出的原則，應提前至少1小時從冰箱中取出，寫下時間、編號、使用者、應用的產品，并密封置于室溫下，待膠水達到室溫時按一天的使用量把膠水用注膠槍分別注入點膠瓶里。注膠水時，應小心和緩慢地注入點膠瓶，防止空氣泡的產生。

貼片膠的使用。把裝好膠水的點膠瓶重新放入冰箱，生產時提前0.5-2小時從冰箱取出，標明取出時間、日期、瓶號，填寫膠水（錫膏）解凍、使用時間記錄表，使用完的膠水瓶用酒精或丙酮清洗干凈放好以備下次使用，未使用完的膠水，標明時間放入冰箱存放。

4 洗板水

洗板水是用于清洗 PCB 電路板焊接過后表面殘留的助焊劑與松香等用的化學工業清洗劑藥水，由氯化溶劑、緩沖劑、防蝕劑、抗氧劑和表面活性劑等原料組成。它可以去除PCB板、印刷鋼網上的助焊劑、松香、焊渣、油墨、手紋等污漬。

洗板水平時要密封貯存器在陰涼干燥處，在使用時應采用專門的超聲波清洗儀清洗或浸泡清洗，并根據清洗工件表面污垢的數量和程度制定實際清洗時間，一般約1-10分鐘。清洗完畢后的廢液應該用專桶收集，再交由政府許可的回收商回收。

【參考文獻】

[1]郭紅丹，張玉.表面組裝技術焊接缺陷及解決方法[J].輕工科技，2014，7.

[2]魏偉.淺談現代電子裝聯工藝技術的發展走向[J].電子世界，2014，5.

[3]邱天宇.SMT工藝焊膏印刷技術解析[J].電子制作，2013，12.

[責任編輯：薛俊歌]