作者：盖尔-托维尔
虽然自动化生产带来了效率和一致性，但自动锡膏搅拌机的使用却引起了争论，人们对其对锡膏特性的影响深表担忧。本综合分析深入探讨了包括 AIM Solder 在内的行业专家为何建议谨慎使用。
焊膏：微妙的组合
焊膏不仅仅是一种混合材料，它还是一种经过精细调整的化合物，其中的每种元素都发挥着特定的作用。焊粉和助焊剂之间的平衡至关重要，因为它决定了锡膏在印刷过程中的行为，并影响焊点的质量和可靠性。锡膏的某些特性--粘度、流变性和触变性--从根本上决定了锡膏的性能，而处理锡膏的方式会对这些特性产生重大影响。
在焊料印刷中，合适的粘度可确保焊膏准确地沉积而不会扩散。流变学涉及锡膏流动和变形的研究，对于了解锡膏在印刷过程中的应力表现至关重要。
触变性是一种特殊的流变行为，是指某些流体在外加应力作用下粘度降低的特性。就锡膏而言，这意味着它的流动性足以通过模板进行印刷，但一旦应力（如刮刀的移动）消失，它又会变稠以保持形状。
过度混合或在高剪切条件下混合（如某些自动混合器）会永久性地改变锡膏的粘度和触变性。这会导致电路板上的焊膏出现坍塌或扩散等问题，从而造成焊点缺陷。
自动搅拌机的陷阱
由于大多数焊膏配方的复杂性和平衡性，了解混合方法如何影响其特性非常重要。自动混合器通常被认为是高效的解决方案，但由于其运行机制和影响，可能会对锡膏的完整性造成重大风险。
高剪切应力
与手动方法不同的是，自动搅拌机会对锡膏施加很高的剪切应力。这种应力会导致一种称为剪切稀化的现象。在这种状态下，焊膏会变得过度流动，对其保持形状和形成可靠焊点的能力产生负面影响。
温度变化
自动搅拌机的运行会产生大量热量，导致焊膏温度升高。但这种热量是通过摩擦产生的，而不是室温下锡膏的自然传导加热。摩擦加热会导致温度升高，从而过早激活助焊剂或加速锡膏老化，这两种情况都会损害锡膏的性能。
不同配方之间的混合不一致
最后，自动搅拌机可能无法实现所有焊膏配方的均匀搅拌，特别是那些颗粒大小或成分不同的配方。这种不均匀性可能导致焊膏性能无法预测，焊膏的某些区域可能具有与其他区域不同的特性。
感知到的好处往往是虚幻的
许多自动搅拌机制造商在强调制备速度的同时，也强调搅拌后浆糊的均匀性。但需要注意的是，混合后的浆糊状态与闲置一段时间或印刷暂停后的浆糊状态并不相同。这是因为混合时的作用力会导致浆料的流变特性发生一系列变化。其中一些变化是暂时的，只有在这些极端的力之后才会持续。(其他变化是永久性的，但不是好的方式，例如部分助焊剂活化或焊球变形）。
证据：自动混合的现实意义
虽然直接将自动混料机的使用与焊膏性能问题联系起来的实证研究非常有限，但大量的传闻证据和专业经验更清楚地说明了自动混料机的潜在影响。
许多工艺工程师和技术人员都报告过与使用自动混合器相关的焊膏性能挑战。与自动混合相比，手动或专有混合方法优先考虑精确度和控制，并一直证明其有能力保持焊膏的质量。
此外，在某些情况下，从自动混合方法恢复到手动混合方法会明显改善焊膏性能。该领域的许多专家一致认为，虽然自动搅拌机在制备过程中提供了便利性和均匀性，但它们缺乏必要的细微控制来保持焊膏性能的微妙平衡。
锡膏生产过程中使用的搅拌机
值得注意的是，焊膏制造商并不使用简单的手工混合技术。相反，他们使用专有的混合工艺，这种工艺不能被视为类似于自动混合器为准备电子生产环境中使用的焊膏而进行的任何混合。
相比之下，这些搅拌机经过校准，可确保稳定的温度和一致的搅拌，而自动搅拌机往往缺乏这些因素。生产过程中的每一个环节都要经过仔细的测量和改进，并保持批次之间的一致性，以确保生产出的浆料均匀一致，符合所有要求的规格。用这种方法制成的浆料在混合后还会经过全面测试，以进一步确保其保持预期的特性。
锡膏制备最佳实践
锡膏制备的最佳实践包括谨慎和受控的方法，特别强调手工技术和严格遵守制造商指南。通过遵循这些做法，电子产品制造商可以确保焊膏保持其预期特性，从而提高最终电子组装的质量和可靠性。
手动混合：首选方法
锡膏制备的关键最佳实践之一是使用温和的手动混合方法。用塑料刮刀轻轻搅拌焊膏一分钟或更长时间，这种方法非常有效。让焊膏达到环境温度后再进行混合也很重要，因为这样可以确保焊膏的特性不会因温度的突然变化而改变。
避免使用搅拌机加热浆糊
不建议使用搅拌器直接加热冷藏的焊膏。这种做法会导致加热不均匀，并可能损害焊膏的特性。相反，应让焊膏在受控环境中逐渐达到室温。
遵守制造商指南
制造商的指导原则通常是基于广泛的研究和对每种配方对不同混合方法耐受性的了解。请查看每个制造商关于使用时间和混合工具类型的具体说明，以确保其产品的最佳性能。
在锡膏制备中兼顾创新与传统
自动搅拌机通常被宣传为能够提供一致的制备过程并节省时间。这些搅拌机的制造商吹嘘其优点，如密闭容器可减少氧化和潮湿问题，自动操作可使浆糊均匀柔和地软化，并能在更短的时间内准备好用于印刷的浆糊。在大批量生产环境中，这些功能尤其具有吸引力，因为时间效率是一个关键因素。
然而，混频器制造商所吹嘘的与生产线上实际发生的情况之间可能存在很大差异。在电子制造业中，拥抱创新固然重要，但关键是要与已被证明有效的传统做法保持平衡，尤其是在锡膏制备方面。有些配方可以进行自动混合，而另一些配方则可能需要温和、受控的手动混合环境。认识到这些差异并选择最符合所用焊膏特定要求的混合方法至关重要。
对于选择使用自动搅拌机的用户来说，进行全面测试以了解搅拌机设置对锡膏及其整体性能的影响至关重要。测试应包括评估混合后锡膏粘度、流变性和触变性的变化，以及评估所生产焊点的质量和可靠性。
总之，虽然自动搅拌机所代表的创新具有一定的优势，但必须权衡这些优势与传统搅拌方法已被证明的有效性。平衡这两种方法，同时了解不同焊膏配方的具体需求，是在电子组装中实现高质量和可靠结果的关键。