在電子制造的焊接封裝環(huán)節(jié)中，錫膏是重要的材料。錫膏粘度是質(zhì)量高低的指標(biāo)之一，也是決定印刷精度和焊點(diǎn)質(zhì)量的核心參數(shù)。粘度過高會導(dǎo)致鋼網(wǎng)堵塞、焊盤邊緣不平整，過低則易引發(fā)焊料塌陷、橋連，甚至造成批量性焊點(diǎn)缺陷。因此，精準(zhǔn)測試錫膏粘度成為控制 SMT工藝穩(wěn)定性的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。目前工業(yè)界常用四種測試方法，分別適用于不同場景，從實(shí)驗(yàn)室精密分析到產(chǎn)線實(shí)時監(jiān)控，各有其技術(shù)特點(diǎn)與適用范圍。

一、旋轉(zhuǎn)粘度計(jì)法：實(shí)驗(yàn)室高精度檢測

1、工具與物料：旋轉(zhuǎn)粘度計(jì)（如 Brookfield型或Malcom等）、配套轉(zhuǎn)子（適合高粘度的 2號或3號轉(zhuǎn)子）、恒溫樣品杯（控溫25±0.5℃）、錫膏取樣刮刀、擦鏡紙、無水乙醇（清洗用）。

2、操作步驟：

（1）校準(zhǔn)儀器：開機(jī)預(yù)熱 30分鐘，用標(biāo)準(zhǔn)粘度液校準(zhǔn)轉(zhuǎn)子和轉(zhuǎn)速。

（2）樣品預(yù)處理：取 50-100g錫膏，在25℃環(huán)境下靜置30分鐘，避免氣泡。

（3）裝樣測試：將錫膏填入樣品杯至刻度線，安裝轉(zhuǎn)子，設(shè)定轉(zhuǎn)速（如 20rpm），啟動儀器測量30秒，記錄粘度值（單位：Pa?s）。

（4）清洗校準(zhǔn)：每次測試后用乙醇清洗轉(zhuǎn)子和樣品杯，避免殘留影響下次結(jié)果。

3、應(yīng)用范圍：適用于中高粘度錫膏（10-200Pa?s）的實(shí)驗(yàn)室精確測量，尤其用于新品研發(fā)、質(zhì)量認(rèn)證及工藝調(diào)整。

4、優(yōu)缺點(diǎn)：

優(yōu)點(diǎn)：測量精度高（誤差 ±1%），可模擬錫膏在印刷過程中的剪切速率，數(shù)據(jù)重復(fù)性強(qiáng)。缺點(diǎn)：操作耗時（單次約15分鐘），需專業(yè)人員操作，設(shè)備成本較高（約5萬- 10萬元），不適合生產(chǎn)線快速檢測。

二、流出杯法（如涂 - 4杯）：現(xiàn)場快速篩查

1、工具與物料：

流出杯（孔徑 5mm，符合GB/T 1723標(biāo)準(zhǔn)）、秒表、支架、燒杯、玻璃棒、恒溫槽（控溫25℃）。

2、操作步驟：

（1）準(zhǔn)備樣品：將錫膏在 25℃下攪拌均勻，去除結(jié)塊。

（2）校準(zhǔn)杯孔：用標(biāo)準(zhǔn)液檢查杯孔是否堵塞，確保垂直放置。

（3）裝樣測試：將錫膏填滿流出杯，用玻璃棒刮平表面，迅速提起杯體，同時啟動秒表，記錄錫膏完全流出的時間（單位：秒）。

（4）換算粘度：通過公式：η=K×t（K為儀器常數(shù)，需廠家標(biāo)定）計(jì)算粘度。

3、應(yīng)用范圍：適用于低至中粘度錫膏（＜50Pa?s）的現(xiàn)場快速檢測，如生產(chǎn)批次初檢、粘度異常粗篩。

4、優(yōu)缺點(diǎn)：

優(yōu)點(diǎn)：設(shè)備成本低（約 500-1000元），操作簡單（單次＜5分鐘），適合產(chǎn)線工人快速判斷粘度是否達(dá)標(biāo)。缺點(diǎn)：精度低（誤差 ±5%），僅能測表觀粘度，無法模擬剪切速率，且受錫膏觸變性影響大，不適合高精度要求場景。

三、拉拔式粘度計(jì)法：模擬印刷過程阻力

1、工具與物料：拉拔式粘度測試儀（如 Rheometer型）、圓柱形探針（直徑10mm）、樣品罐、電子天平、恒溫臺（25℃）。

2、操作步驟：

（1）安裝探針：將探針垂直固定在測試儀上，校準(zhǔn)初始位置。

（2）取樣裝罐：稱取 20g錫膏放入樣品罐，壓實(shí)至無氣泡，置于恒溫臺30分鐘。

（3）測試?yán)Γ涸O(shè)定探針以 1mm/s速度垂直提拉，記錄最大拉力值（N），通過公式 η=F/(2πrhv)

（r為探針半徑，h為浸入深度，v為速度）計(jì)算粘度。

3、應(yīng)用范圍：適用于評估錫膏在印刷時的脫模阻力，尤其用于 SMT生產(chǎn)線的工藝優(yōu)化（如鋼網(wǎng)開孔設(shè)計(jì)）。

4、優(yōu)缺點(diǎn)：

優(yōu)點(diǎn)：測試過程貼近實(shí)際印刷工況，能反映錫膏觸變性和粘聚力，指導(dǎo)印刷參數(shù)調(diào)整。缺點(diǎn)：設(shè)備專用性強(qiáng)，需定制探針，數(shù)據(jù)處理復(fù)雜，且僅適用于特定剪切速率（1-10s?1），不通用。

四、振動式粘度計(jì)法：在線實(shí)時監(jiān)控

1、工具與物料：振動式粘度傳感器（如音叉式或壓電式）、數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)、恒溫管道（維持 25℃±1℃）、錫膏輸送泵。

2、操作步驟：

（1）安裝傳感器：將傳感器插入錫膏循環(huán)管道，確保與錫膏充分接觸。

（2）實(shí)時監(jiān)測：開啟輸送泵，傳感器通過振動頻率變化實(shí)時計(jì)算粘度，數(shù)據(jù)同步至控制系統(tǒng)。

（3）校準(zhǔn)維護(hù)：定期用標(biāo)準(zhǔn)粘度液校準(zhǔn)傳感器，每周用溶劑清洗探頭表面殘留。

3、應(yīng)用范圍：適用于大規(guī)模生產(chǎn)線的錫膏粘度在線監(jiān)控（如連續(xù)供料的印刷機(jī)），實(shí)時反饋粘度波動。

4、優(yōu)缺點(diǎn)：

優(yōu)點(diǎn)：響應(yīng)速度快（＜1秒），可24小時連續(xù)監(jiān)測，減少人工干預(yù)，適合自動化產(chǎn)線。缺點(diǎn)：精度中等（誤差 ±3%），易受管道振動、溫度波動影響，需搭配恒溫裝置，初期安裝成本較高（約10萬- 15萬元）。

方法對比與選擇建議

五、選擇原則

研發(fā) / 質(zhì)檢：優(yōu)先旋轉(zhuǎn)粘度計(jì)法，確保高精度；

產(chǎn)線檢測：流出杯法用于快速初檢，振動式適合連續(xù)監(jiān)控；

工藝優(yōu)化：拉拔式結(jié)合印刷阻力，提升生產(chǎn)良率。

通過針對性選擇測試方法，可有效控制錫膏粘度，避免因粘度過高導(dǎo)致的印刷堵塞或過低導(dǎo)致的焊盤塌陷，保障 SMT 焊接質(zhì)量。