彻底解决焊接锡珠的实用技巧

一、【行业背景】在电子产品“瘦身革命”（追求更轻、更薄、更省电）的浪潮下，现代电子制造广泛运用高精密的贴片技术（SMT）。然而，在这个指甲盖大小的焊点上，潜藏着一个不容忽视的隐患——锡珠。这个在显微镜下才能看清的小不点，可能引发电路短路甚至设备起火等重大质量事故。下面是业内20年的经验总结，带您深入了解这个虽小却关键的工艺难题。

二、【锡珠的形成原理】想象一场微型的金属雨🌧️：当电路板经过高温焊接时，被挤出的微量锡膏颗粒会在300℃的炉膛里飞溅并凝固，最终形成直径0.2 - 0.4毫米的金属小球（类似微型弹珠）。这些“金属雨滴”常常藏匿于芯片引脚间隙或贴片元件侧面，就像电子血管中的血栓一样危险。

锡珠是由多种因素造成的，原材料、锡膏、模板、装贴、回流焊、环境等都可能导致锡珠的产生。所以，研究其产生的原因并进行最有效的控制就显得尤为重要。

 原材问题导致产生锡珠及其控制方法

三、【关键成因与解决方案】 基板处理 √ 焊接点位设计：焊盘溢出值是关键，建议采用正负5%的配合公差。√材质管控三部曲：阻焊膜达标检测→板面清洁处理→湿度监控（如图1）。√现场实例：某手机主板因阻焊膜脱落导致微短路，修复后产品故障率直降68%。//建议插入阻焊膜合格与不合格对比示意图//

▶ 现场案例：代用元器件引发的连锁反应。当使用非标元器件时（如表1对比示例），匹配度每降低10%，锡珠发生率上升35%。建议建立代用品分级评估机制。

型号对比 标准品公差 代用品公差 风险值  0402电容 ±0.1mm ±0.15mm 高风险  BGA芯片 0.05mm 0.12mm 中风险

原材料管理 ‖锡膏选用金标准‖ •金属组分：体积比50±2%（乒乓球堆叠原理） •氧化程度：每增加0.5%，焊接不良率翻倍。 •颗粒分布：优选20 - 45μm级 •活性保质：冷藏状态下保质期延长至8个月。

▶工艺控制黑科技：诺菲尔科技开发的真空防氧化上料系统，使锡膏氧化率降低至行业1/3水平。

设备参数优化 《印刷调节三要素》 →压力：黄金值0.4kg/cm²（类比钢琴按键力度） →速度：25mm/s标速下的正弦补偿算法 →模板：厚度参数精准匹配系统（见公式推导）。

制造环境 说明：温度每波动5℃ = 黏度变化15%，设置联动式环境补偿系统可稳定成品率。建议采用多点温湿度监控方案。

1.PCB质量、元器件 PCB的焊盘（PAD）设计不合理，如果元器件本体过多压在PAD上把锡膏挤出过多，可能产生锡珠。在设计PCB时，就要选定合适的元器件封装及合适的PAD。 PCB阻焊膜印刷不好、表面粗糙，导致回流时出现锡珠，必须加严PCB来料入检，阻焊膜严重不良时，必须批退或报废处理。 焊盘有水份或污物，导致产生锡珠，必须仔细清除PCB上的水份或污物，再投入生产。 另外，经常会遇到客户来料为不同封装尺寸器件的代用要求，导致器件和PAD不匹配，易产生锡珠，因此应尽量避免代用。

2.PCB受潮 PCB中水分过多，贴装后过回流炉时，由于水分急剧膨胀产生气体，从而产生锡珠。要求PCB在投入SMT生产前必须是干燥真空包装，如有受潮需要用烘箱烘烤后使用。对于有机保焊膜（OSP）板，不允许烘烤。依生产周期算，OSP板未超3月可上线生产，超3月则需换料。

3.锡膏选用 锡膏对焊接质量影响显著，锡膏中的金属含量、氧化物含量、金属粉末粒度、锡膏活性等都不同程度地影响着锡珠的形成。琟金属含量、黏度。正常情况下，锡膏中金属含量的体积比约为50％左右、质量比约为89％ - 91％，其余为助焊剂（Flux）、流变性调节剂、黏度控制剂、溶剂等。如果助焊剂比例过多，锡膏黏度降低，在预热区，助焊剂气化时产生的力过大，易产生锡珠。 锡膏黏度是影响印刷性能的重要因素，通常在0.5 - 1.2 KPa·s之间，模板印刷时，锡膏黏度最佳约为0.8 KPa·s。金属含量增加时，锡膏黏度增加，能更有效地抵抗预热区中气化产生的力，也可减小锡膏印刷后塌落趋势，从而减少锡珠。 氧化物含量。锡膏中氧化物含量也影响焊接效果。氧化物含量越高，金属粉末熔化后结合过程中所受阻力就越大，回流焊阶段，金属粉末表面氧化物含量还会增高，不利于焊盘“润湿”而产生锡珠。因此在金属粉末（Powder）制程中须要求真空化操作，防止Powder氧化。 金属粉末的粒度、均匀性。金属粉末是极细小的球状颗粒，其形状、直径大小及均匀性均影响其印刷性能。较细的颗粒中氧化物含量较高，如果细颗粒比例大，会有更好的印刷清晰度，但却易产生塌边，使锡珠增多；较大的颗粒比例大，会使连锡增多，其均匀度相差大，会导致锡珠增多。 锡膏活性。锡膏活性不好，干得太快，如果加了过量稀释剂，在预热区，稀释剂气化产生的力过大，易产生锡珠。如果遇到活性不好的锡膏，最好马上停用更换活性好的。

模板问题导致产生锡珠及其控制方法

四、【全流程管控体系】构建“预防 - 检测 - 改善”的闭环： 预防体系：55项标准化作业规范。 实时监测：激光检测设备 + AI图像识别。 追溯改进：建立焊接质量数据库（案例：Z工厂通过SPC系统使锡珠缺陷减少92%）。

五、【创新突破】▶目前行业前沿： •纳米级焊点CT扫描技术 •自修复焊料研发（实验室阶段） •AI动态温控算法。

模板太厚，锡膏印刷就厚，回流焊后易产生锡珠。 模板厚度选择原则： / 如模板太厚导致锡珠多，尽快重新制作模板。 模板开孔未做防锡珠处理，易产生锡珠。无论有铅或无铅，印锡模板的Chip件开孔均需防锡珠开孔。 模板开口不当、过大、偏移，都会导致锡珠产生。PAD大小决定着模板开孔的大小，模板开口设计最关键的要素是尺寸、形状。为避免锡膏印刷过量，将开口尺寸设计成小于相应焊盘接触面积的10％；无铅模板开口设计应比有铅的大一些，使锡膏尽可能完全覆盖焊盘。

1.印刷机参数设定调整不当导致产生锡珠及其控制方法

印刷完后锡膏有塌边现象，过回流炉后可能形成锡珠。锡膏有塌边，这和印刷机刮刀压力、速度、脱模速度有关系。如有锡膏塌边现象，需重新调整刮刀压力、速度或脱模速度，减轻塌边，减少锡珠发生。 未对好位就开始印刷，印刷偏移，使部分锡膏沾到PCB上，可能形成锡珠。 PAD上印刷锡膏过厚，元件下压后多余锡膏溢流，易形成锡珠。锡膏印刷厚度是生产中一个主要参数，通常等于模板厚度的（1 + 10%±15%）之间，过厚导致塌边易形成锡珠。 印刷厚度是由模板厚度所决定，与机器的设定和锡膏特性有一定关系。印刷厚度的微量调整，经常是通过调节刮刀压力及印刷速度来实现。

2.置件压力问题导致产生锡珠及其控制方法

如果贴片中置件压力设定过大，当元件压在锡膏上时，就可能有一部分锡膏被挤在元件下面，回流焊阶段，这部分锡膏熔化易形成锡珠，因此应选择适当的置件压力。

/炉温问题导致产生锡珠及其控制方法

回流焊曲线可分为预热、保温、回流和冷却四个阶段。预热阶段升温到120 - 150度之间，可除去锡膏中易挥发的溶剂，减少对元件的热振动；同时锡膏内部会发生气化现象，如果锡膏中金属粉末之间的粘结力小于气化产生的力，就会有少量锡膏从PAD上溢流离开，有的则躲到片状阻容件下面，回流后形成锡珠。 由此可见，预热温度越高、预热区升温越急，就会加大气化现象飞溅，就越容易形成锡珠。因此要调整回流炉温、降低输送带速度，采取较适中的预热温度和预热速度来控制锡珠。

3.制程管控问题导致产生锡珠及其控制方法

锡膏使用注意事项主要包括以下几个方面：在规定的保存条件下，锡膏存储期限一般为3 - 6个月；锡膏使用应遵循“先进先出”原则，应以密封形式保存在恒温冰箱内，温度在2℃ - 10℃；使用前，从冰箱中取出、密封置于室温下至少回温4H，待锡膏达到室温时打开瓶盖，取出部分锡膏后，将里面的盖子与锡膏之间空气全部挤净，立即盖好外盖。若在低温开瓶，易吸收水汽，再流焊时易产生锡珠； 开封后应按要求搅拌均匀，降低锡膏黏度，开盖后原则上应在当天内一次用完；锡膏置于模板上超过30分钟未使用时，应用印刷机的搅拌功能搅拌后再使用，若间隔时间较长（超过1H），应将锡膏重新放回罐中盖紧瓶盖，再次使用应搅拌均匀；从模板收掉锡膏时，要换另一个空罐装，防止污染新鲜锡膏，从模板上刮回的锡膏也应密封冷藏。 制程管理也有其相应的要求：印刷时的最佳温度为25℃±3℃，相对湿度为45% - 65%，温湿度过高，锡膏容易吸收水汽，回流时易产生锡珠；印刷失败后，最好用超声波清洗设备彻底清洗PCB，晾干后再放入烘箱按规范烘烤，以防止再使用时出现锡珠；清洁模板不及时、或擦拭不彻底，导致模板背面有残余锡膏，污染PCB板面，产生锡珠。必须严格按照模板清洁规范操作，确定专人清洁、检查；印刷锡膏后，PCB应在尽可能短的时间内贴装完，以防止助焊剂等溶剂挥发，易产生锡珠。

在SMT生产中，产生锡珠的因素众多，只关注某一方面或调整某一项参数是远远不够的。我们需要在生产前的准备阶段和生产过程中仔细管控好各个细节，研究如何控制影响锡珠的各项因素，从而使焊接达到最佳效果，满足电子连技术的高质量要求。