如何使用錫膏：鋼板、針筒和烙鐵的使用方法

錫膏使用指南：核心要點

● 錫膏必須在放置元件之前塗佈，並按照受控的加熱曲線進行回流焊。

● 大多數 SMT 缺陷是由錫膏量不正確、儲存不當或加熱程序錯誤引起的。

● 鋼網印刷（Stencil printing）能提供最一致且可靠的結果。

● 手動方法（針筒或烙鐵）僅適用於低密度電路或維修工作。

錫膏是現代電子組裝的基石。簡單來說，它是微小焊球與助焊劑混合而成的膏狀物，具有奶油般的稠度。與傳統焊錫絲不同，錫膏是在放置零件之前塗佈的，在熔化形成永久電氣接頭之前，它能起到臨時黏合劑的作用。

正確使用錫膏至關重要，因為大多數 SMT 缺陷（如橋接、冷焊和元件位移）都是由於錫膏量不正確或處理不當造成的。JLCPCB 使用自動噴印機和 3D SPI（錫膏檢測）來確保塗佈完美。

在鋼板上塗抹錫膏

了解更多：錫膏與助焊劑的角色區別

開始之前：如何選擇與準備錫膏

在擠壓針筒之前，請確保您擁有正確的材料並已準備就緒。

如何選擇正確的錫膏

並非所有錫膏都相同。對於一般 SMT 工作，SAC305 (Sn96.5/Ag3.0/Cu0.5) 是無鉛組裝的工業標準。如果您正在進行需要較低溫度的維修工作，有鉛錫膏 (Sn63/Pb37) 較易使用，但具有健康風險。

您還需要選擇正確的粒徑（Type）：

● Type 3：適用於大多數元件。

● Type 4：粉末更細，適用於小型元件（0402 及更小）。

註：JLCPCB 的 SMT 組裝通常使用針對細間距元件優化的 Type 4 無鉛錫膏，確保穩定的鋼網脫模並減少橋接。

註：對於手動焊接，強烈建議使用「免清洗」(No-Clean) 助焊劑，這樣在回流焊後就無需進行強烈清洗。

如何正確儲存與回溫錫膏

錫膏是有時效性的。如果不妥善處理，它會變乾或產生飛濺。

1. 低溫儲存：存放在 2–10°C 的冰箱中。這可以防止助焊劑與金屬發生反應。

2. 自然回溫：使用前 3–4 小時將錫膏從冰箱取出。請勿在冰冷狀態下打開瓶蓋或針筒。如果在冰冷時打開，空氣中的水分會凝結在錫膏上，導致加熱時產生「錫球」。

3. 輕輕攪拌：如果使用瓶裝錫膏，請輕輕攪拌 1 分鐘，使助焊劑均勻分佈。

4. 工作時間：錫膏塗佈在鋼網上後，大約可操作 4–8 小時，直到變乾。

註：濕度和溫度可能會將此時間縮短至 2–3 小時。

使用錫膏所需的核心工具

● 錫膏（針筒裝或瓶裝）。

● 鋼網（Stencil）：雷射切割的不鏽鋼鋼網效果最佳。JLCPCB 提供「電解拋光」處理，使孔壁光滑以利錫膏脫模。

● 刮刀：金屬片，甚至是舊信用卡。

● 鑷子：用於放置元件的精細鑷子。

● 熱源：熱風槍、回流焊加熱板或專業的回流焊爐。

註：塗佈錫膏主要有三種方法，取決於您的工具和電路板的複雜程度。

方法 1：使用鋼網塗佈錫膏（最佳實務）

這是最可靠的方法，模擬了 JLCPCB 使用的專業製程。客製化鋼網可確保每個焊墊都能獲得精確且符合數學計算的錫膏量。

SMT 鋼板印刷製程，包含刮刀角度與錫膏填入開孔的過程

鋼網塗佈步驟指南

1. 對齊與固定：將 PCB 膠貼在平整表面上。在周圍放置廢棄 PCB 以建立平整的「圍欄」。將鋼網覆蓋在 PCB 上，使孔位與焊墊精確對齊。

2. 施加錫膏：在鋼網上擠出一條錫膏（位於圖案上方，而非圖案本身）。

3. 刮平：將刮刀保持 45° 角。以穩定均勻的力量將錫膏刮過圖案區。目標是填滿孔洞，而不是在鋼網頂層留下一層厚錫膏。

4. 抬起：垂直向上抬起鋼網，切勿滑動。

5. 檢查：焊墊上的錫膏應看起來像整齊的微型磚塊。

6. 放置與回流：放置元件並立即加熱。

常見錯誤：

● 壓力過大：錫膏從孔中被挖出（錫量不足）。

● 壓力不足：在鋼網頂部留下一層薄錫膏（容易導致短路）。

● 對齊偏差：當錫膏接觸到防焊層時，最終可能會形成錫球。

方法 2：使用針筒塗佈錫膏

最適合維修或無法訂購鋼網的一次性原型。

針筒塗佈步驟指南：

1. 針頭選擇：選擇粉紅色 (#20) 或藍色 (#22) 的錐形針頭。

2. 點膠：保持針筒垂直。施加輕微壓力，在每個焊墊上點出微小的點。

3. 體積控制：嘗試僅覆蓋焊墊面積的 50-60%。錫膏熔化時會自動擴散。

4. 放置：放下元件，切勿用力向下壓。

5. 回流：使用熱風加熱。

實務建議：請勿將針筒用於 QFN 或 BGA 封裝。手動操作無法保證體積一致，會導致隱藏的短路。這些零件請務必使用鋼網。

使用針筒施加錫膏

方法 3：使用烙鐵塗佈錫膏

這是一種專門用於快速維修或暫時固定大型零件的方法。

操作方式：

1. 在焊墊（如果可能，也在元件引腳）上塗抹極少量錫膏。

2. 將烙鐵頭靠近焊墊進行預熱。

3. 用烙鐵頭接觸焊墊（而非直接接觸錫膏）。熱量傳導後會激發助焊劑活性，並將錫膏熔化至接頭中。

警告：

● 飛濺：如果高溫烙鐵（350°C+）直接接觸潮濕錫膏，溶劑會瞬間沸騰，導致熔化的焊錫飛濺。

● 助焊劑燒焦：過熱會在助焊劑清潔氧化物之前就將其破壞，導致焊點變得粗糙。

塗佈後的錫膏回流處理

塗佈錫膏只是成功的一半。您必須正確加熱（回流焊）以建立穩固的電氣連結。專業的組裝廠（如 JLCPCB）使用 10 溫區氮氣爐來完美控制此曲線，但您也可以在實驗室模擬。

了解更多：回流焊原理與注意事項

錫膏回焊溫度曲線：預熱、恆溫、回焊與冷卻。

#1：使用熱風槍

● 將風量設為中等（以免吹走元件）。

● 將整個板材區域預熱至約 150°C 達 30 秒。

● 將熱量集中在元件上，以圓周方式移動噴嘴。保持噴嘴距離 3-5 公分，避免吹走元件或過熱。

● 視覺信號：觀察灰色錫膏轉變為銀色且閃亮的狀態。這就是「潤濕」（Wetting）動作。待所有焊點變亮後即可移除熱源。

#2：使用加熱板或小型回流爐

● 將 PCB 放在冷的加熱板或爐內。

● 將溫度設定為 ~230°C（有鉛 Sn63）或 ~250°C（無鉛 SAC305）。

● 讓溫度緩慢上升。您會先看到助焊劑起泡，接著錫膏熔化。

● 錫膏熔化後，關閉電源讓其自然冷卻。切勿對其吹氣，快速冷卻可能會損壞陶瓷電容。

如何判斷回流焊是否成功（視覺檢查清單）

● 自動對齊：當錫膏熔化時，表面張力會自然將元件拉向焊墊中心。如果您看到零件輕微移動到定位，這是良好潤濕的徵兆。

● 良好的焊點：焊點平滑、閃亮且呈現凹面（Fillet 焊趾形狀）。

● 不良焊點：焊點看起來灰暗、呈顆粒狀或球狀（未潤濕或冷焊）。

常見錫膏缺陷排除指南

工程師無論資歷深淺，皆會面臨挑戰。本文提供一套快速解決問題的指引。

常見的 SMT 錫膏缺陷：橋接、立碑及錫珠。

如何安全處理與清理錫膏

錫膏內含化學物質與金屬，務必謹慎處置。

● 立即清理：未固化的錫膏可以用異丙醇 (IPA) 輕鬆擦拭。固化後的錫膏非常難以清除。

● 切勿重複使用：留在鋼網上的錫膏請勿倒回新鮮的瓶中。請存放在專用的「廢料瓶」中。

● 安全防護：助焊劑可能刺激皮膚，有鉛錫膏具有毒性。請務必配戴手套並徹底洗手。回流時請使用排煙設備。

何時不應手動塗佈錫膏？

雖然手動塗佈適合 0805 電阻或 SOIC 封裝，但仍有極限。如果您的設計包含以下情況，請考慮 JLCPCB 專業 SMT 組裝：

● 細間距 IC：對於間距小於 0.5 mm 的零件，幾乎不可能手動鋼網印刷而不造成短路。

● QFN / 散熱焊墊：手動控制大面積接地焊墊的錫膏覆蓋率非常困難，會導致零件浮起或傾斜。

● BGA 零件：這些連接點需要透過 X-Ray 檢測驗證。

專業替代方案：JLCPCB 提供低成本 SMT 服務，為您處理一切：

1. 自動印刷：使用精密電解拋光鋼網。

2. Type 4 錫膏：高精度電路板的標配。

3. 3D SPI：我們檢測每個焊墊的體積與偏移量。

4. 回流焊爐：JLCPCB 採用現代化、多溫區回流爐，確保均勻的熱控制。

良好閃亮焊趾與不良冷焊焊點之視覺對照。

結論

掌握錫膏使用技巧能開啟電子設計的新領域，容納更小、更強大的零件。選擇的方法取決於您的設備：追求完美品質請用鋼網，快速原型開發請用針筒，而維修則使用烙鐵。

然而，最終品質始終取決於加熱曲線與精確的塗佈體積。對於複雜、高密度的電路板，建議利用 JLCPCB 的 PCBA 服務，為您省去排除橋接和冷焊缺陷的煩惱。

錫膏常見問題

Q1. 錫膏的適當使用量是多少？

手動針筒塗佈時，目標是覆蓋焊墊面積的一半左右，高度約為 0.1mm。使用鋼網時，體積會由鋼網厚度自動決定。

Q2. 可以對錫膏進行兩次回流焊嗎？

技術上可行，但有風險。重複加熱會增加金屬間化合物（IMC）層的厚度，使焊點變脆，且會耗盡助焊劑。若要重工，請務必添加新鮮助焊劑。

Q3. 錫膏的最佳溫度是多少？

有鉛 (Sn63/Pb37) 峰值溫度應約為 210–220°C。無鉛 (SAC305) 峰值應達到 235–245°C。

Q4. 塗佈後的錫膏可以在 PCB 上停留多久？

最佳情況是在塗佈後兩小時內完成回流。時間過長會導致助焊劑溶劑揮發，錫膏會變得乾硬，進而導致潤濕不良和零件黏附問題。

Q5. 對於 SMD 來說，錫膏還是焊錫絲比較好？

錫膏遠優於 SMD 組裝，因為它能讓元件平貼在板上並一次性回流。使用焊錫絲需要同時操作鑷子、烙鐵和錫絲，對於微型零件來說非常困難。