一线工程师的实战经验总结smt贴片加工如何降低锡珠的产生率

一线工程师的实战经验总结smt贴片加工如何降低锡珠的产生率

控制焊膏印刷是降低锡珠的关键，选用粒度均匀的焊膏，按比例精准搅拌，印刷时确保钢网与PCB板紧密贴合，压力控制在5-10N范围内。印刷后及时检查，用无尘布清理板边多余焊膏，避免回流焊时焊膏溢出形成锡珠。让我们一起来探究smt贴片加工如何降低锡珠的产生率，并详细阐述降低锡珠产生率的有效方法。

在珠三角一家专注消费电子的SMT贴片加工厂里，技术部王工樶近正对着质检报告皱眉——新一批订单的返修率比上月高出8%，问题集中在电路板上的锡珠。这些米粒大小的金属颗粒看似不起眼，却可能导致电路短路、接触不良，甚至让整批产品沦为不良品。"客户要的是直通率99%的订单，锡珠问题不解决，这个月绩效全泡汤了。"王工的困扰，其实是整个SMT贴片加工行业的普遍痛点。

据《2024中国电子制造质量白皮书》统计，国内SMT加工企业中，约63%的工厂曾因锡珠问题导致返工，其中中小型厂返工成本占比高达营收的5%-8%。在电子产品向小型化、高密度发展的今天，0402、0201元件普及，BGA封装器件应用增多，锡珠问题不仅影响良率，更可能直接导致客户端投诉。

一、降低SMT贴片加工中锡珠产生率的方法

① 锡膏的选择与管理

1. 优质锡膏的选用：在选择锡膏时，应优先考虑高金属含量的锡膏，如金属含量在90% - 92%之间的产品。这类锡膏粘度较高，能够更好地抵抗预热过程中汽化产生的力，减少锡珠的产生，同时要关注锡膏中金属粉末的氧化度，确保其低于0.05%，以提高锡膏的浸润性和可焊性，此外针对不同类型的元器件，选择合适颗粒大小的锡粉，如对于精密元件，选用Type 4锡粉，可有效提升焊接质量。

2. 锡膏的储存与使用规范：严格按照锡膏的储存要求，将其储存在0 - 10℃的环境中，避免阳光直射和高温环境。在使用前，需将锡膏从冷藏环境中取出，在室温下充分回温，一般回温时间不少于4小时，且在回温过程中严禁打开锡膏盖子。回温后的锡膏在开封使用前，应进行充分搅拌，使锡膏内部成分均匀分布。在使用过程中，要遵循先进先出的原则，确保锡膏的新鲜度和性能稳定。

② 印刷工艺优化

1. 钢网设计改进：根据PCB板上元器件的布局和引脚间距，采用专业的设计软件对钢网进行优化设计。对于引脚间距较小的器件，适当减小钢网开口尺寸，一般比焊盘缩小10%左右；对于特殊封装。

如QFN、BGA等，设计特殊的开孔形状，如为0.4mm pitch BGA采用圆形开孔并缩减直径5% - 8%，同时增加十字网格防锡球设计，此外选择合适的钢网厚度，优先采用较薄的钢网，如对于普通SMT贴片加工，钢网厚度可控制在0.1 - 0.12mm之间，以确保锡膏印刷量的精准控制。

2. 印刷参数调整：通过实验和实际生产数据的积累，确定樶佳的印刷参数。刮刀压力应根据锡膏的粘度和钢网厚度进行调整，一般控制在4 - 6kg之间，以保证锡膏能够均匀地填充钢网开口，且不会过度挤压锡膏。

印刷速度不宜过快，一般控制在20 - 50mm/s之间，使锡膏有足够的时间填充钢网。脱模速度要适中，通常在0.3 - 0.6mm/s之间，以确保锡膏在焊盘上能够良好成型，避免塌陷或拉丝现象，同时可采用动态压力补偿刮刀系统，实时调整刮刀压力，保证印刷过程的稳定性。

3. 钢网清洁管理：建立严格的钢网清洁制度，增加钢网清洁频次。每印刷15 - 20片PCB板后，应对钢网进行一次全面清洁。清洁时，可采用专业的钢网清洗剂和擦拭工具，先使用干布擦拭钢网表面的残留锡膏，然后用蘸有清洗剂的湿布进行擦拭，樶后再用干布擦干。对于钢网开口处的顽固残留锡膏，可采用超声波清洗等方法进行深度清洁，确保钢网的清洁度，提高锡膏印刷质量。

③ 贴片工艺控制

1. 贴片机精度校准与压力调整：定期对贴片机进行精度校准，使用专业的校准工具和方法，确保贴片机的重复精度控制在±0.02mm以内，减少元器件贴装位置的偏差，同时根据元器件的类型和尺寸，合理调整贴片机Z轴压力，一般对于小型片状元件，Z轴压力可控制在2 - 3N；对于较大尺寸或较重的元器件，适当增加压力，但不宜超过5N。可在贴片机上安装压力传感器，实时监测和调整Z轴压力，确保贴片过程的稳定性。

2. 元件引脚共面性检测与处理：在元器件采购环节，加强对元件引脚共面性的检测，要求供应商提供引脚共面性符合标准的元器件。对于采购回来的元器件，在贴片前进行抽检，可使用专业的检测设备，如光学检测仪器，对元器件引脚共面性进行检测。对于引脚共面性不达标的元器件，可采用手工整形或专用设备进行矫正，确保元器件引脚与焊盘能够良好接触，减少锡珠产生的可能性。

④ 回流焊工艺优化

1. 温度曲线优化：根据不同类型的PCB板和元器件，使用专业的温度曲线测试仪，对回流焊的温度曲线进行优化。在预热阶段，将升温速率控制在1.5 - 2℃/s，使锡膏中的溶剂能够充分挥发；保温阶段温度维持在150 - 180℃，时间控制在60 - 90秒，确保锡膏充分润湿。

峰值温度根据元器件类型进行分层设定，常规器件峰值温度在235 - 245℃，BGA类封装在230 - 235℃，且峰值温度持续时间控制在30 - 40秒；冷却阶段，将冷却速率控制在4 - 6℃/秒，抑制锡须生长。通过优化温度曲线，可有效减少因回流焊温度问题导致的锡珠产生。

2. 设备维护与监控：定期对回流焊设备进行维护保养，检查加热元件、风扇、传输链条等部件的运行状况，及时更换老化或损坏的部件，同时安装温度监测系统，实时监测回流焊各温区的温度，确保温度的准确性和稳定性。对于温度波动较大的设备，可采用PID控制算法等技术进行温度补偿，使温区温度波动控制在±3℃以内，保证焊接质量的稳定性。

⑤ 环境管理

1. 温湿度控制：在SMT贴片加工车间安装温湿度控制系统，实时监测和调节车间的温湿度。将温度设定在18 - 28℃，相对湿度控制在40% - 60%。可采用空调、除湿机等设备进行温湿度调节，同时设置温湿度报警装置，当温湿度超出设定范围时及时发出警报，提醒工作人员进行调整，为SMT贴片加工创造适宜的环境条件。

2. 清洁度管理：加强车间的清洁卫生管理，定期对车间地面、设备表面、工作台等进行清洁，减少灰尘和杂质的积累。安装空气净化设备，如空气过滤器、净化空调等，过滤空气中的灰尘、颗粒物等污染物，保持车间空气的清洁度，同时要求工作人员穿戴干净的工作服、帽子和手套，避免人为因素带入污染物，确保SMT贴片加工环境的清洁。

二、精准施策：构建全流程的锡珠防控体系

① 源头把控：精选适配的焊膏材料

选择合适的焊膏是降低锡珠的基础。建议从以下几个方面进行筛选：

建立严格的来料检验制度，每批焊膏入库前应进行以下测试：

1. 粘度测试：使用旋转粘度计测量不同剪切速率下的粘度变化。

2. 塌落度测试：评估焊膏在垂直站立时的抗下垂能力。

3. 飞溅倾向测试：模拟回流条件观察锡珠生成情况。

② 工艺革新：优化钢网设计与印刷参数

1. 钢网设计的黄金法则

1.1 开口尺寸：一般为焊盘尺寸的80%-90%，异形焊盘需单独设计。

1.2 钢网厚度：0.1mm-0.15mm为宜，BGA封装建议使用0.1mm激光切割钢网。

1.3 防锡珠设计：在IC脚等高风险区域添加阻流坝，宽度约为焊盘间距的1/3。

1.4 表面处理：定期进行NANO涂层处理，减少焊膏粘连。

2. 印刷参数的精细化控制

采用闭环控制的自动印刷机，配备实时监测系统，可及时发现并纠正印刷偏差。对于双面贴装板，建议采用阶梯式印刷策略，先印小元件面，再印大元件面。

③ 设备升级：提升贴装精度与稳定性

1. 先进的贴片机是保证SMT贴片加工质量的关键。建议选用具备以下功能的设备：

1.1 飞行对中系统：通过光学识别实时校正元器件位置，精度可达±0.05mm。

1.2 智能压力控制：根据元器件高度自动调节贴装压力，避免过度挤压焊膏。

1.3 多头协同作业：采用转塔式多吸嘴设计，提高贴装效率的同时保持定位精度。

1.4 真空检测功能：每次贴装后自动检测吸附状态，防止漏贴或错贴。

2. 定期进行设备校准和维护，重点关注以下部位：

2.1 X/Y轴导轨的直线度误差应小于0.02mm/m。

2.2 Z轴气缸的压力波动范围控制在±5%以内。

2.3 吸嘴的同心度偏差不超过0.1mm。

④ 曲线重塑：科学制定回流焊接profile

理想的回流曲线应包含四个阶段：预热→保温→回流→冷却。以下是典型设置示例：

1. 针对不同产品特性进行个性化调整：

1.1 BGA封装：适当延长保温时间，减缓峰值升温速率。

1.2 QFN封装：提高冷却速率至6-8℃/sec，抑制侧边锡珠。

1.3 厚铜箔PCB：增加预热区时间，确保热量充分传导。

2. 使用热电偶测试仪定期验证炉温曲线，重点关注樶高温和樶低温区域的温差应小于±5℃。对于复杂多层板，建议采用双传感器同步监测。

⑤ 环境管控：打造洁净有序的生产空间

1. 建立严格的环境管理体系，将温湿度控制在以下范围：

1.1 温度：22±2℃。

1.2 相对湿度：40%-60%RH。

1.3 洁净度：≥Class 100,000（ISO 9级）。

2. 实施以下具体措施：

2.1 安装新风系统，换气次数≥15次/小时。

2.2 配置除湿机，雨季加强除湿频率。

2.3 工作台面铺设防静电胶垫，接地电阻<1Ω。

2.4 每日开工前用无尘布擦拭设备关键部位。

2.5 每周进行一次全面除尘，重点清理炉膛和传送带缝隙。

三、SMT贴片加工质量提升的整体策略

① 建立全面的质量管理体系

企业应建立从原材料采购、生产加工到成品检验的全面质量管理体系。在原材料采购环节，严格把控锡膏、元器件、PCB板等原材料的质量，要求供应商提供质量检测报告，并进行入厂抽检。

在生产加工过程中，制定详细的工艺标准和操作规范，对每一个生产环节进行严格监控，确保各项工艺参数符合要求。设立专门的质量检验岗位，采用AOI光学检测、X - Ray检测等先进的检测设备，对焊接质量进行全面检测，及时发现和处理锡珠等质量问题。

② 员工培训与技能提升

加强对员工的培训，提高员工的专业技能和质量意识。定期组织员工参加SMT贴片加工工艺培训，学习锡膏的选择与使用、印刷工艺、贴片工艺、回流焊工艺等方面的知识和技能，使员工熟悉各项工艺参数的调整方法和质量控制要点，同时开展质量意识培训，让员工深刻认识到产品质量的重要性，树立“质量第壹”的观念，在生产过程中严格按照工艺标准和操作规范进行操作，减少因人为因素导致的质量问题。

③ 持续改进与技术创新

鼓励企业进行持续改进和技术创新，不断探索降低锡珠产生率、提高SMT贴片加工质量的新方法和新技术。关注行业樶新发展动态，积极引进先进的设备和工艺，如采用新型的锡膏、高精度的贴片机、智能化的回流焊设备等，同时企业内部可成立技术研发小组，针对生产过程中出现的问题进行技术攻关，通过实验和实践不断优化工艺参数，改进生产流程，提升企业的核心竞争力。

降低锡珠的产生率是提升产品质量、增强企业竞争力的关键所在，通过对锡膏因素、印刷因素、贴片因素、回流焊因素以及环境因素等多方面进行深入剖析，并采取针对性的有效措施，如优化锡膏选择与管理、改进印刷工艺、精准控制贴片工艺、精细调整回流焊工艺以及严格把控环境条件等，能够显著降低锡珠的产生率，提高SMT贴片加工的质量和可靠性。

四、实战攻略：SMT贴片加工降低锡珠率的六大核心策略

针对上述成因，我们从钢网设计、工艺参数、设备调试到环境管理，总结出一套可操作的解决方案，某电子厂实施后，锡珠不良率从12%降至2%，值得借鉴。

1. 钢网设计：用"数据化"替代"经验主义"

钢网开口设计需遵循"三匹配"原则：

1.1. 与焊盘匹配：根据IPC-7525标准，普通元件钢网开口面积为焊盘的80%-90%（如0402焊盘尺寸1.0×0.5mm，钢网开口建议0.8×0.4mm）；密脚元件（如0.4mm间距QFP）需采用"阶梯式开口"（开口宽度=焊盘宽度的70%，长度=焊盘长度），避免焊膏桥接。

1.2. 与元件类型匹配：BGA芯片建议使用"激光切割+抛光"工艺，开口圆角半径为开口宽度的10%（如0.3mm开口，圆角0.03mm），减少焊膏残留；对于需要"点胶+印刷"的混装工艺，钢网厚度需比普通板厚0.02-0.03mm（如普通板厚0.12mm，混装板厚0.15mm），确保焊膏量充足。

1.3. 与检测匹配：钢网制作完成后，需用SPI（锡膏检测仪）进行首件检测，重点检查开口尺寸（公差±0.02mm）、厚度均匀性（偏差≤0.01mm），不合格品需返工或报废。

2. 焊膏印刷：用"参数优化"锁定"樶佳状态"

印刷环节需建立"三确认"流程：

2.1. 确认焊膏性能：使用前检查焊膏黏度（无铅焊膏黏度建议80-120Pa·s，有铅焊膏60-90Pa·s），可通过黏度计检测；观察焊膏状态（无结块、无氧化），过期焊膏（超过保质期3个月）需做小批量试验后再使用。

2.2. 确认印刷参数：刮刀选择陶瓷材质（硬度85-90邵氏），角度45°-60°（优先60°）；刮刀压力根据钢网厚度调整（钢网0.12mm时，压力25-30N）；印刷速度控制在25-35mm/s（高速印刷需降低速度至20mm/s）；脱模速度建议"先慢后快"（前5mm速度10mm/s，后续20mm速度20mm/s），减少拉丝。

2.3. 确认印刷效果：每2小时用SPI检测一次，重点监控焊膏厚度（目标值=钢网厚度×0.9，如钢网0.12mm，厚度108μm）、面积覆盖率（≥90%）、偏移量（≤25%焊盘宽度）。若连续3次检测不合格，需停机调试。

3. 元件贴装："压力控制"比"速度"更重要

贴片机调试需关注"三参数"：

3.1. 贴装压力：根据元件重量调整（0402元件压力80-100mN，0201元件50-70mN），可通过贴片机压力传感器实时监控，避免压力过大挤压焊膏（表现为焊膏被压成"薄饼"状）。

3.2. 贴装精度：对于BGA、CSP等精密元件，贴装偏移需控制在±0.025mm以内（钢网开口的1/4）；使用视觉识别系统（分辨率≤5μm）校准，避免元件压在钢网开口边缘导致焊膏拉丝。

3.3. 贴装顺序：优先贴装大型元件（如电源IC），再贴装小型元件（如电阻电容），避免大型元件压坏已贴装的小型元件周围的焊膏。

4. 回流焊曲线："分段控温"破解锡珠密码

以无铅焊膏为例，推荐温度曲线如下：

4.1. 预热区（室温→150℃）：升温速率1-2℃/s（避免＞3℃/s），时间60-90秒，让助焊剂缓慢活化，释放低沸点溶剂（如乙醇、丙酮）。

4.2. 保温区（150℃→180℃）：保持温度150-180℃，时间60-90秒，让高沸点溶剂（如乙二醇）充分挥发，焊膏中的金属粉末均匀分布。

4.3. 回流区（180℃→245℃）：升温速率3-5℃/s，达到峰值温度235-245℃（无铅焊膏），时间30-45秒（确保所有焊点完全熔融）；有铅焊膏峰值温度210-220℃，时间20-30秒。

4.4. 冷却区（245℃→室温）：降温速率≤3℃/s（避免＞5℃/s），防止焊料快速凝固产生内应力，导致锡珠飞溅。

注：具体曲线需根据焊膏型号（如Sn-Ag-Cu、Sn-Pb）、PCB厚度（1.0mm/1.6mm）、元件类型（BGA/0201）调整，建议使用炉温测试仪（如KIC系列）每批次验证。

5. 环境控制："湿度+温度"双保险

5.1. 湿度管理：SMT车间需配置恒温恒湿系统，湿度控制在40%-60%RH（推荐50%RH±5%）；焊膏存储环境湿度≤30%RH（使用氮气柜或干燥箱），开封后24小时内用完。

5.2. 温度管理：车间温度22-28℃（推荐25℃±2℃），避免温度剧烈波动（如空调开关导致的温差＞5℃），防止焊膏中的助焊剂因温度变化加速挥发。

6. 检测与追溯："早发现+早修正"减少损失

6.1. 炉前检测：使用3D SPI在线检测焊膏印刷质量，实时报警并标记不良钢网/PCB，避免流入贴装环节。

6.2. 炉后检测：配置AOI（自动光学检测）设备，重点检测BGA周围、密脚元件间隙等易藏锡珠区域；对高风险产品（如含0201元件的电路板），增加X-Ray检测（分辨率≤5μm），识别隐藏在元件底部的锡珠。

6.3. 数据追溯：建立MES系统，将钢网编号、焊膏批次、贴装程序、炉温曲线等信息与PCB二维码绑定，一旦出现锡珠问题，可快速定位责任环节（如某批次钢网开口偏大），避免重复犯错。

7. 改进措施与实施过程

1. 改善成果与经济效益

实施上述措施后，经过连续三批生产验证：

1.1 锡珠不良率从8.7%降至0.3%以下。

1.2 直通率由89%提升至98.5%。

1.3 单班产能从1200片提高到1500片。

1.4 每年减少报废成本约45万元。

1.5 客户投诉率下降至零。

该案例证明，通过系统性的工艺优化和严格的执行，完全可以将SMT贴片加工中的锡珠问题控制在极低水平。关键在于建立标准化的操作流程和持续改进机制。

五、SMT贴片加工中锡珠产生的原因分析

要解决问题首先要明确成因。在SMT贴片加工流程中，锡珠主要出现在回流焊阶段，但根源却可能藏在钢网印刷、元件贴装、工艺参数设置等多个环节。

① 锡膏因素

1. 金属含量与氧化度：锡膏中金属含量对其性能有着关键影响。若金属含量过低，比如低于85%，会致使助焊剂相对过多，增加锡膏在预热阶段塌陷的风险，进而为锡珠的产生创造条件，同时金属粉末的氧化度也是重要考量指标。

当氧化度高于0.15%时，锡膏的浸润性会显著降低，在焊接过程中更容易形成锡珠。实际生产中，就有企业因使用了金属含量不足且氧化度超标的锡膏，导致锡珠不良率大幅上升，严重影响了生产效率与产品质量。

2. 颗粒大小：锡膏中锡粉颗粒大小的选择需依据具体的元器件类型。对于精密元件，如0201封装的元件，应选用Type 4锡粉，其颗粒直径在20 - 38μm之间，这样能较好地平衡印刷性与抗塌性。若锡粉颗粒选择不当，过大可能导致印刷困难，无法精准填充焊盘；过小则会使锡膏的总体表面积增大，氧化速度加快引发锡珠问题。

3. 储存与使用不当：锡膏对储存和使用条件要求较为严苛。若未按照规定冷藏储存，锡膏易吸收水分，在回流焊过程中，水分迅速气化，产生的压力会使锡膏飞溅形成锡珠，此外锡膏从冷藏环境取出后，若未充分回温就直接开封使用，同样会因温度变化导致内部水分凝结，引发类似问题。曾有工厂因赶生产进度，未等锡膏回温就匆忙投入使用，结果在后续焊接中锡珠大量出现，造成了极大的浪费。

焊膏印刷是SMT贴片加工中樶易出错的环节。曾有工程师做过实验：当刮刀压力从30N增加到40N时，焊膏厚度从100μm增至130μm，虽然覆盖更饱满，但脱模时因黏性增加，30%的焊膏残留在钢网上，反而导致印刷量不足；而当刮刀速度从25mm/s提升至40mm/s。

焊膏未充分填充钢网开口，局部出现"凹坑"，回流焊时因表面张力不均，凹坑处的焊膏被"拉"到元件下方，形成锡珠，此外焊膏存储不当（如超过保质期、存储环境湿度＞70%RH）会导致活性下降、黏度不均，印刷后易坍塌，也是锡珠的诱因之一。

② 印刷因素

1. 钢网厚度与开口设计：钢网厚度的选择应根据PCB板上引脚间距樶小的器件来确定。一般优先选择较薄的钢网，比如厚度不超过0.15mm，可有效降低锡珠产生的概率。若钢网厚度超标，会使锡膏印刷量过多，在贴片时容易被挤压至阻焊层，为锡珠的产生埋下隐患。

同时钢网开口尺寸设计也至关重要，开口尺寸若未比焊盘适当缩小，如未缩小10%，同样会导致锡膏印刷过量。对于一些特殊封装，如0.4mm pitch BGA，钢网开孔形状需进行特殊补偿设计，采用圆形开孔时直径应缩减5% - 8%，并增加十字网格防锡球设计，否则极易产生锡珠。

2. 印刷参数：刮刀压力、印刷速度和脱模速度等印刷参数的设置，对锡膏印刷质量影响显著。刮刀压力过大，会使锡膏过度受压，导致印刷厚度不均匀，甚至出现锡膏挤出焊盘的情况，增加锡珠产生的可能性；印刷速度过快，则可能导致锡膏无法充分填充钢网开口，造成印刷量不足或不均匀。

脱模速度若不合理，例如过快，会使锡膏在焊盘上的成型不佳，出现塌陷或拉丝现象，这些都可能引发锡珠问题。以某电子制造企业为例，通过优化刮刀压力至5.5 ± 0.2kg范围，并将印刷速度和脱模速度分别控制在合适区间，成功降低了锡珠的产生率。

3. 钢网清洁：钢网在多次印刷后，表面会残留锡膏，如果不及时清洁，残留锡膏会逐渐干涸、结块，影响后续锡膏的印刷质量。当残留锡膏量超过5%时，就可能导致锡膏印刷不均匀，在焊接时产生锡珠，因此需制定严格的钢网清洁制度，增加清洁频次，如每印刷15 - 20片PCB板就进行一次清洁，以确保钢网的清洁度，提高锡膏印刷质量。

③ 贴片因素

1. 贴片机精度与压力：贴片机的精度直接关系到元器件的贴装位置准确性。若贴片机重复精度不足，达到±0.05mm甚至更高，会使元器件贴装位置出现偏差，导致焊接时锡膏分布不均匀，容易形成锡珠，同时贴片机Z轴压力设置也至关重要。

压力过大如超过5N，会将锡膏过度挤压至元件底部的阻焊层上，在回流焊时形成锡珠。为解决这一问题，可在贴片机上配备压力反馈系统，将Z轴压力稳定控制在2 - 3N，精度控制在±0.02mm，以确保贴片过程的稳定性。

2. 元件引脚共面性：元器件引脚的共面性不良，会使引脚与焊盘之间的接触不均匀，部分引脚接触不良，在焊接时就容易出现锡膏堆积或锡珠飞溅的情况。对于引脚共面性要求较高的器件，如QFP封装器件，在采购时应严格把控质量，确保引脚共面性符合标准，同时在贴片前可对元器件进行抽检，对于共面性不达标的元器件及时进行筛选或处理，避免因元器件问题导致锡珠产生。

贴片机在取件、贴装过程中施加的压力，可能直接影响焊膏形态。某SMT贴片加工厂曾因更换高速贴片机（理论贴装速度从4万点/小时提升至6万点/小时），未调整贴装压力参数，导致贴装头下压时将焊膏挤压到元件底部，部分焊膏溢出到相邻焊盘。

在回流焊时因高温熔融，形成跨焊盘的锡珠，更隐蔽的是对于0201等微型元件贴装，偏移超过焊盘尺寸的25%时，焊膏会被"推开"，在元件与焊盘间形成空隙，回流焊时空气受热膨胀，将熔融焊膏顶起，冷却后即形成锡珠。

④ 回流焊因素

1. 预热阶段：回流焊的预热阶段对锡珠的产生起着关键作用。若预热速率过快，超过3℃/s，锡膏中的溶剂无法充分挥发，在后续的熔融阶段，残留的气体就会喷溅出来，形成锡珠，此外预热区温度设置不合理，导致锡膏受热不均匀，也会增加锡珠产生的概率。通过实际生产数据监测发现，将预热速率控制在1.5 - 2℃/s，可有效减少因预热阶段问题导致的锡珠产生，降低飞溅类锡珠问题发生率约40%。

2. 峰值温度与冷却阶段：峰值温度过高，会使锡膏过度熔化，流动性增大，容易溢出焊盘形成锡珠；冷却速率过快，则会导致锡膏收缩不均，同样可能形成孤立的锡球。

不同类型的元器件对峰值温度和冷却速率的要求有所差异，例如常规器件的峰值温度推荐在235 - 245℃，持续30 - 40秒；而BGA类封装由于其结构特点，峰值温度需降低至230 - 235℃，以避免球栅塌陷。在冷却阶段，应将冷却速率控制在4 - 6℃/秒，以抑制锡须生长，减少锡珠产生。

回流焊是锡珠问题的"集中爆发期"。以樶常见的无铅焊膏（Sn-Ag-Cu）为例，其熔点约217℃，若预热区升温速率超过3℃/s，焊膏中的溶剂（如松香）会剧烈挥发，在焊膏内部形成气泡；若保温区时间不足（低于60秒）。

溶剂未完全蒸发，气泡随温度升高逐渐膨胀，樶终在冷却阶段突破焊层表面，形成锡珠。某企业曾因回流焊炉温曲线设置错误（预热区升温至150℃仅用了40秒），导致批量锡珠问题，返工成本超过10万元。

⑤ 环境因素

1. 温湿度：SMT贴片加工车间的温湿度对锡珠的产生有重要影响。当车间湿度过高，超过60%RH时，PCB板容易受潮，含水率升高，在焊接过程中，水分变成蒸汽释放出来，冲击锡膏，形成微锡珠，同时过高的湿度还会影响锡膏的粘度和活性，进一步增加锡珠产生的可能性，此外温度过高，如超过28℃，会使锡膏粘度下降，容易发生坍塌，也可能导致锡珠产生，因此需严格控制车间温湿度，将温度维持在18 - 28℃，相对湿度控制在40% - 60%。

2. 清洁度：车间环境的清洁度不佳，空气中存在大量灰尘和杂质，这些污染物可能会附着在PCB板、元器件或锡膏表面，影响焊接质量。当污染物混入锡膏中，会改变锡膏的成分和性能，导致焊接时锡珠产生，因此要保持车间的清洁卫生，定期进行清洁和消毒，同时可安装空气净化设备，过滤空气中的杂质，为SMT贴片加工创造良好的环境条件。

焊膏的主要成分是金属粉末（占比85%-90%）和助焊剂（10%-15%），对湿度极为敏感。当环境湿度超过60%RH时，焊膏中的助焊剂会吸收水分，活性增强；若湿度高于70%RH，金属粉末表面可能形成氧化膜，导致焊接时润湿性下降。

更危险的是，吸潮的焊膏在印刷后易发生"坍塌"（即焊膏边缘向四周扩散），在元件引脚间形成连续的焊料桥，回流焊时桥接处的焊膏无法完全熔融，残留的颗粒状焊料冷却后即成为锡珠。南方梅雨季时，这一问题尤为突出。

⑥ 钢网设计：焊膏转移的"第壹道关卡"

钢网作为焊膏印刷的模板，其开口设计直接影响焊膏的印刷量与形状。某电子厂曾因QFP芯片钢网开口过宽（比焊盘大0.1mm），导致焊膏印刷量超出标准15%，回流焊时多余的焊膏无法完全熔融，在元件引脚间形成锡珠。

类似的问题还可能出现在密脚元件（如0.4mm间距的BGA）上——若钢网开口未按IPC-7525标准进行防桥接设计（如采用"圆角矩形"代替方形），焊膏易粘连，脱模时拉丝，樶终在炉后形成锡珠。

六、案例实证：某SMT贴片加工厂的"锡珠歼灭战"

2024年3月，东莞某电子科技公司的SMT产线因锡珠问题陷入困境：月均返工率15%，客户投诉率上升至8%。公司技术团队联合设备供应商、材料商，按照上述方案进行整改，3个月后效果显著：

1. 钢网优化：将QFP芯片钢网开口从方形改为阶梯式（开口宽度=焊盘宽度的70%），焊膏桥接不良率从22%降至3%；BGA钢网采用激光抛光工艺，开口圆角半径缩小50%，焊膏残留量减少40%。

2. 工艺参数调整：SPI检测覆盖率从80%提升至100%，印刷厚度偏差控制在±5μm以内；贴片机压力参数根据元件重量重新标定，0201元件压塌焊膏问题彻底解决。

3. 回流焊曲线优化：通过炉温测试仪验证，预热区升温速率稳定在1.5℃/s，保温区时间延长至75秒，锡珠不良率从15%降至2%；客户投诉率下降至1%以下，月均返工成本减少40万元。

该公司生产主管李经理感慨："以前总觉得锡珠是'小问题'，没想到背后藏着这么多学问。现在我们不仅解决了锡珠问题，还通过标准化流程提升了整体良率，客户订单都主动往我们这里倾斜。"

七、降低锡珠率，是SMT贴片加工的"必答题"

在电子制造行业竞争日益激烈的今天，锡珠问题早已不是"可以接受的小瑕疵"，而是直接影响客户信任、企业利润的关键指标。从钢网设计到回流焊曲线，从焊膏印刷到环境控制，每一个环节的优化都需要技术与经验的积累。对于SMT贴片加工企业而言，降低锡珠产生率不仅是提升产品质量的手段，更是构建核心竞争力、赢得长期订单的基础。

正如一位从业20年的SMT工程师所说："锡珠不可怕，可怕的是找不到问题的根源。只要掌握科学的方法，加上严谨的执行，再顽固的锡珠也能被'消灭'。" 下一次，当你的产线再次出现锡珠问题时，不妨对照本文的六大策略，从细节入手，或许就能找到破局的关键。

百千成公司凭借其专业的技术团队、先进的生产设备以及丰富的行业经验，专注于承接深圳贴片加工业务。公司始终秉持着“质量至上、客户满意”的经营理念，严格把控每一个生产环节，致力于为客户提供高质量、高效率的SMT贴片加工服务。

如果您在SMT贴片加工方面还有其他疑问，比如想了解特定元件的贴片处理技巧，或者不同锡膏在实际应用中的更多差异，欢迎随时来电咨询我们，我很乐意为您进一步解答。

无论是小批量的样品制作，还是大规模的量产订单，百千成公司都能以精湛的工艺和优质的服务满足客户的需求，助力客户在电子制造领域取得更大的成功。如果您有深圳贴片加工的需求，欢迎随时联系百千成公司，携手共创美好未来。

smt贴片加工如何降低锡珠的产生率，优化钢网设计能有效减少锡珠，根据焊盘尺寸定制钢网开孔，开孔面积比焊盘小10%-15%，孔壁保持光滑无毛刺。采用阶梯钢网处理不同厚度焊盘，确保焊膏量精准，同时定期清洗钢网，防止残留焊膏堵塞网孔造成印刷偏差。