焊錫潤濕與不潤濕：吃錫好壞的原理、縮錫與不沾錫怎麼分、毛細現象，從接觸角、表面與助焊劑、看焊點、毛細到可焊性試驗的 5 個階段

潤濕是液體能取代原本的空氣或其他液體、和固體表面保持接觸的能力；焊錫吃得好不好，常用接觸角來看：接觸角小於直角，通常表示潤濕良好、會攤開，大於直角則不利於潤濕。焊點上，不沾錫是熔錫碰到了表面、卻沒有附著在整個表面，露出底下的金屬；縮錫是熔錫沒有緊密附著、退回來，留下形狀不規則的錫堆，中間只剩薄薄一層錫。可焊性可用潤濕平衡試驗量（一個研究機構的技術部落格稱它為評估可焊性的優先採用方法），看潤濕力、開始潤濕的時間與上升的快慢，但一份產業雜誌的文章寫，這項試驗在可焊性標準裡是沒有訂允收標準的試驗，建議用在工程評估。 本文談的是潤濕的原理、焊點上怎麼分縮錫與不沾錫、毛細現象，以及可焊性試驗在看什麼；助焊劑的配方、回焊曲線怎麼調、各種表面處理怎麼選，不在範圍內。分成 5 個階段：

• 階段①｜潤濕是什麼： 附著力與內聚力、接觸角。
• 階段②｜表面與助焊劑： 三個表面張力、助焊劑與溫度、冷焊。
• 階段③｜看焊點： 好的潤濕、縮錫、不沾錫、潤濕角。
• 階段④｜毛細現象： 在窄縫裡流動、焊錫與助焊劑的毛細流動。
• 階段⑤｜可焊性試驗： 潤濕平衡、看哪幾個數字、試驗的定位。

下面每個階段寫：怎麼做、公開資料怎麼說，有對應時再寫嘉鴻能幫的；來源、例外與整理放在文末的「備註」。此為一般情況，仍需視個案而定。

階段①：潤濕是什麼

怎麼做：

• 潤濕的意思：液體能取代原本在表面上的氣體或另一種液體，和固體表面保持接觸的能力，來自液體和表面之間分子作用力的差別（來源 1）。
• 兩股力：附著力讓液滴在固體表面攤開，液體本身的內聚力則抵抗攤開；潤濕的程度看這兩股力的平衡（來源 1）。
• 用接觸角看：接觸角是液體表面和固體表面接觸處的夾角；液滴越容易攤開，接觸角越小，接觸角可以當作潤濕性的反向指標（來源 1）。
• 小於或大於直角：接觸角小於直角，通常表示潤濕良好，液體會攤開到較大面積；大於直角，一般表示不利於潤濕，液體會縮成一顆較緊的液滴（來源 1）。
• 兩個極端：接觸角為零是完全潤濕；接觸角為一百八十度是完全不潤濕（來源 1）。

公開資料怎麼說： 一份網路百科的潤濕條目寫：潤濕是液體能取代另一種物質、和固體表面保持接觸的能力，程度看附著力與內聚力的平衡；液體的潤濕能力與表面力也決定了毛細現象；接觸角越小表示越容易攤開，可當作潤濕性的反向指標，小於直角通常表示潤濕良好，大於直角一般不利於潤濕（備註表 1）。

階段②：表面與助焊劑

怎麼做：

• 三個表面張力：一篇產業雜誌的文章（2005 年 6 月）用楊氏—杜普雷方程說明：熔錫會在基材上攤開，直到基材與氣體（或助焊劑）、基材與熔錫、熔錫與氣體（或助焊劑）三個表面張力平衡；攤開的驅動力，就是這三個表面張力不平衡（來源 5）。
• 助焊劑影響的是表面：同一篇文章寫，用不同的助焊劑，會影響基材與氣體（或助焊劑）之間的表面張力，也就是助焊劑把表面清得多乾淨；另外兩個表面張力，在固定溫度、固定成分下是定值（來源 5）。
• 溫度也有關：試驗溫度會影響焊錫的表面張力與接觸角；作者寫，這一點可以用來找某一組焊錫與助焊劑能達到可接受潤濕的溫度條件（來源 5）。同一篇文章的例子：文中試的無鉛合金熔點約 215～225 °C，比共晶錫鉛的 183 °C 高 30 °C 多；作者用錫槽 260 °C 與 245 °C 兩種溫度比較，260 °C 時所有含銀的無鉛合金，不論用哪一種助焊劑，潤濕時間都在 1 秒以下或略高於 1 秒，不含銀的合金則比較受助焊劑影響；降到 245 °C，有些無鉛合金就達不到要求（來源 5）。這是該文的試驗條件與結果，不是通用的製程溫度。
• 冷焊：一份美國航太總署的表面黏著工藝標準（1999 年 8 月版）把冷焊定義成潤濕不良、外觀灰暗多孔的焊點，原因是熱量不足、焊前清潔不夠，或焊錫裡雜質太多（來源 3）。
• 污染物：同一份標準把污染物分成離子與非離子兩類；離子污染通常是製程殘留，例如助焊劑活化劑、指紋、蝕刻或電鍍的鹽類（來源 3）。

公開資料怎麼說： 前面那篇產業雜誌的文章寫：熔錫在基材上攤開，直到三個表面張力平衡，攤開的驅動力是表面張力的不平衡；助焊劑影響的是基材與氣體（或助焊劑）之間的表面張力，也就是表面清得多乾淨；試驗溫度會影響表面張力與接觸角。前面那份美國航太總署的工藝標準寫：冷焊是潤濕不良、外觀灰暗多孔的焊點，原因是熱量不足、焊前清潔不夠或焊錫雜質太多；污染物有離子與非離子兩類，離子污染多是助焊劑活化劑、指紋、蝕刻或電鍍鹽類等製程殘留（備註表 2）。

階段③：看焊點

怎麼做：

• 好的潤濕：同一份工藝標準把潤濕定義成液體在固體表面流動與附著，特徵是邊緣平滑、均勻，夾角小（來源 3）。
• 不沾錫：表面碰到了熔錫，但焊錫沒有附著在整個表面上，底下的金屬還露在外面（來源 3）。
• 縮錫：熔錫沒有緊密附著、退回來，焊錫與導體（或端子）之間有明顯的邊界，留下形狀不規則的錫堆，錫堆之間只蓋著一層薄薄的錫（來源 3）。
• 潤濕角：從垂直面量，焊錫填角形成正的角度叫正潤濕、負的角度叫負潤濕（來源 3）；這裡的角是從垂直面量填角，來源 3 沒有說它等於階段①的接觸角。
• 允收與拒收：同一份標準的一般允收條件包括焊錫潤濕連接的每一個部分、沿著整個周圍形成填角、看得到引腳輪廓、完全潤濕；拒收條件列了潤濕不良、縮錫、不沾錫、冷焊等（來源 3）。同一份標準也要求零件腳預先上錫後，至少 95% 的面積要有錫覆蓋；各類零件的拒收條件也寫得更具體：片式零件的填角低於零件厚度的 50%，或填角呈負潤濕角，都要拒收；無引腳晶片載體的填角沒有達到城堡狀端子厚度的 75%，也要拒收（來源 3）。

嘉鴻能幫的：

• 要放大看焊點的邊緣、找縮錫或露出底材的地方，並拍照記錄時，可用 7 吋數位顯微鏡（商品頁寫 JH-G1200 是 1 到 1,200 倍連續變焦（JH-G1600 是 1 到 1,600 倍）、鏡頭角度可調以避開反光，拍照、錄影功能內建，可即時存檔作為品管記錄與客戶報告依據；存檔用的記憶卡，商品頁寫含於進階配件組）。

公開資料怎麼說： 前面那份美國航太總署的工藝標準寫：潤濕是液體在固體表面流動與附著，特徵是邊緣平滑均勻、夾角小；不沾錫是表面碰到熔錫但焊錫沒有附著在整個表面、底材露出；縮錫是熔錫退回、邊界明顯、留下不規則錫堆與薄錫膜；正潤濕與負潤濕依填角從垂直面量的角度區分；一般允收條件要焊錫潤濕所有部分、完全潤濕，拒收條件包括潤濕不良、縮錫與不沾錫（備註表 3）。

階段④：毛細現象

怎麼做：

• 毛細現象是什麼：液體不靠重力等外力，在狹窄空間裡流動的現象，例如水被吸進細管或紙裡（來源 2）。
• 怎麼來的：來自液體與周圍固體表面之間的分子作用力；管子夠細時，液體本身的表面張力與液體和管壁之間的附著力一起推動液體（來源 2）。窄縫為什麼比較吸得住，同一份條目給了液柱高度的公式（Jurin 定律）：h = 2γcosθ／(ρgr)，管的半徑 r 在分母，空間越窄、液體爬得越高。條目的例子是 20 °C 的水在乾淨玻璃管裡（表面張力 0.0728 N/m、接觸角約為零）：半徑 2 cm 的管只升約 0.7 mm，半徑 0.2 mm 的管可以升到約 70 mm（來源 2）。反過來，像水銀與玻璃這類液體內聚力大於附著力的組合，液面是凸的，毛細作用會反向；條目的註解也記載，1740 年就有人觀察到熔融的鉛不附著玻璃，在毛細管裡的液面是下降的（來源 2）。
• 和潤濕的關係：液體的潤濕能力與表面力，也是毛細現象的成因（來源 1）。
• 焊錫與助焊劑的毛細流動：美國航太總署的工藝標準把「wicking」定義成熔錫、助焊劑或清洗液靠毛細作用流動（來源 3）。

公開資料怎麼說： 一份網路百科的毛細現象條目寫：毛細現象是液體不靠重力等外力、在狹窄空間裡流動的過程，例如在油漆刷的毛之間、吸管、紙張與石膏裡；它來自液體與周圍固體表面的分子作用力，管子夠細時，表面張力與附著力一起推動液體。前面那份工藝標準寫：wicking 是熔錫、助焊劑或清洗液靠毛細作用的流動（備註表 4）。

階段⑤：可焊性試驗

怎麼做：

• 有標準試驗：一個德國研究機構的技術部落格（2023 年 2 月）寫，電路板與零件金屬化的潤濕性與可焊性，可以用標準試驗來測，例如 J-STD-002 與幾個 IEC 的試驗方法（來源 4）。
• 潤濕平衡怎麼量：把試片浸進焊錫槽或錫球，感測器量浸入過程中的力；一開始焊錫的表面張力與浮力把試片往上推，試片一開始潤濕，就產生把試片往焊錫裡拉的力，畫成潤濕力對時間的曲線（來源 4）。
• 看哪幾個數字：評估的依據是潤濕力、延遲時間與潤濕上升的快慢（來源 4）；另一篇文章寫，常用的一項是力穿過零點的時間（從不潤濕轉為潤濕、接觸角等於直角的時刻）；也量單位面積的潤濕力上限（來源 5）。同一篇文章寫，依 ANSI/J-STD-003 一般接受的準則，潤濕時間通常回焊製程要小於 1 秒、波焊製程要小於 2 秒；經驗上潤濕力在 2 秒內要超過 250 µN/mm，也有研究者認為 150 µN/mm 仍可焊得好（來源 5）。這些是文章寫的經驗值，不是 J-STD-002 對潤濕平衡訂的允收標準。
• 試驗的定位：一篇產業雜誌的文章寫，潤濕平衡試驗在 J-STD-002 裡被歸為沒有訂允收標準的試驗，建議用在工程評估，不當作生產線上的合格與不合格判定；各研究的條件不同，結果不容易直接比較（來源 5）。國際電工委員會的潤濕平衡試驗標準 IEC 60068-2-69（2017 年 3 月第 3.0 版，另有併入 2019 年修訂 1 的合訂版）也在摘要寫明：用這些方法得到的數據，不打算當作合格與不合格判定的絕對定量數據［參A］。
• 其他做法：同一個研究機構列了其他可做的試驗：熔化行為的現場觀察、用焊錫坩堝做潤濕效率試驗、量錫的攤開、在切片或用雷射掃描顯微鏡量接觸角，以及在不潤濕的基材上做錫球試驗（來源 4）。
• 什麼時候做：同一篇部落格寫，焊接製程出現異常、焊點品質達不到時，常要做潤濕與可焊性試驗（來源 4）。

公開資料怎麼說： 前面那個德國研究機構的技術部落格寫：潤濕性與可焊性可以用 J-STD-002 與 IEC 的標準試驗測；潤濕平衡是評估零件與電路板可焊性的優先採用方法，量浸入焊錫時的力，畫成潤濕力曲線，看潤濕力、延遲時間與上升快慢，接觸角尖銳也代表潤濕好；其他試驗包括潤濕效率、攤開、接觸角與錫球試驗；製程出現異常時常需要做這些試驗。前面那篇產業雜誌的文章寫：潤濕平衡又叫彎月面試驗，量的是熔錫施加在試片上的力隨時間的變化；力一開始是負的（浮力），過零點代表從不潤濕轉為潤濕；在 J-STD-002 裡它是沒有訂允收標準的試驗，建議只用在工程評估（備註表 5）。

常見問題

Q1：焊點的潤濕角要小於幾度才算合格？

業界常引用的是 IPC-A-610：焊錫填角和焊墊或引腳之間的夾角一般要小於 90 度，超過 90 度可能是冷焊等潤濕不良的徵兆。例外是設計造成的，例如焊錫延伸到焊墊邊緣或防焊層上，局部夾角超過 90 度仍可能允收；無鉛焊點外觀較暗、較粗糙，也不等於潤濕不好。一位電子組裝培訓機構的技術副總（同時是 IPC 組裝與接合製程委員會的主席）在業界專家問答中引用 IPC-A-610 圖 5-1 那段的例外原文：焊錫延伸過可焊端子區的邊緣或防焊層造成的輪廓，潤濕角可以超過 90 度；他舉例，焊錫把引腳潤濕得很好、只是在焊墊上稍多，夾角超過 90 度仍可允收［參B］。允收與例外的寫法以客戶指定的 IPC-A-610 版本與等級為準（見本頁階段①、③）。

Q2：潤濕平衡沒有允收標準，零件可焊性要怎麼判合格？

要判合格與不合格，常用的是浸錫目視試驗（dip and look）：把端子浸入熔錫後放大檢查。一篇產業雜誌的專欄（2025 年 11 月）轉述 MIL-STD-883 的可焊性試驗方法，浸錫部分要有 95% 以上連續的新錫覆蓋，針孔、空洞、縮錫或不沾錫的面積合計不超過 5%。要注意版本：本文讀到的 MIL-STD-883G 收錄的方法 2003.8（2004 年 6 月 18 日）本身沒有列 95% 這個數字，而是寫明可焊性試驗依 IPC/EIA J-STD-002 現行版進行，再加列幾項例外與細節［參C］。潤濕平衡則沒有通用的力或時間門檻，同一篇專欄寫，各廠是用自己量到的基準與管制界限來比對；本頁階段⑤提到的 1 秒、2 秒與 250 µN/mm，是一篇 2005 年文章轉述的一般準則與經驗值，不是 J-STD-002 的允收標準（來源 5）。您採用的若是 J-STD-002，判定條件以客戶指定的版本為準（見本頁階段⑤）。

Q3：零件放久了吃錫會變差嗎？試驗怎麼模擬存放？

會，端子表面放久了會氧化或沾污，可焊性試驗前常先做蒸汽老化來模擬長期存放。一篇產業雜誌的文章轉述 MIL-STD-883 的可焊性試驗方法，蒸汽老化是把待測表面放在水蒸氣中 8 小時，再做浸錫目視等試驗。同一方法的 2003.8 版把預處理分成兩類：除了金以外的非錫端子表面處理用 Category 2，蒸汽預處理 1 小時；其他表面處理（含金）用 Category 3，蒸汽預處理 8 小時［參C］。其他標準的老化時間、溫濕度條件不一定相同，要照您採用的標準與版本做。

Q4：通孔零件的透錫率要多少才合格？

一篇電路板組裝業者的文章寫，IPC-A-610 的 Class 2 與 Class 3，鍍通孔的填錫率下限都是 75%，也就是錫要沿孔壁往上爬到板厚的四分之三以上。一篇產業雜誌的專欄（2019 年 10 月）也寫，依 J-STD-001／IPC-A-610，Class 2／3 的組裝至少要有 75% 的填錫，以通孔深度計；同一篇轉述 J-STD-001 工作小組當時的建議：填錫段內的空洞不要從填錫百分比裡扣掉，若被採納會寫進日後的版本［參D］（這是 2019 年的提案，後來是否納入現行版本，本文沒有讀到）。錫能爬上去，靠的是本頁階段④講的毛細作用，前提是孔壁與引腳都能被潤濕；孔壁或引腳表面不乾淨、熱量不夠，錫就爬不上去。有沒有可放寬的例外，以客戶指定的 IPC-A-610 版本與等級為準。

備註：來源與例外

以下給需要核對的人看，不看也不影響上面的做法。您的產品規範、客戶的品質要求、零件與焊錫廠的資料，和本文不同時，以它們為準。

各階段的出處

表 1｜接觸角與潤濕

來源：1。

表 2｜表面、助焊劑與溫度

來源：見各列。

表 3｜焊點上的潤濕狀態

來源：3（1999 年的版本；用前請確認您採用的現行標準）。

表 4｜毛細現象

來源：見各列。

表 5｜潤濕平衡試驗

來源：見各列。

例外與限制

• 看到什麼：本文讀到的是 5 份公開資料：兩份網路百科條目（來源 1、2）、一份美國航太總署的工藝標準（來源 3）、一個研究機構的技術部落格（來源 4）與一篇產業雜誌的文章（來源 5）；沒有讀到 J-STD-002 或焊點允收標準的條文本身，潤濕平衡試驗在 J-STD-002 裡的定位是轉引來源 5。階段⑤、常見問題與本節「年代」一項的補充句，另讀了 5 份資料（文末補充參考資料 A～E），同樣不是 IPC-A-610 或 J-STD-002 的條文本身：IPC-A-610 圖 5-1 的例外與 75% 填錫，是業界問答與產業雜誌的轉引。
• 年代：來源 3 是 1999 年的版本，來源 5 是 2005 年的文章；本文用它們的名詞定義、原理與試驗方法的說明，用前請確認您採用的現行標準。美國航太總署的標準網站把來源 3（NASA-STD-8739.2）列為 INACTIVE，取消日期 2011 年 12 月 8 日；同頁列的最後一次變更是 2011 年 3 月 29 日的第 2 次變更［參E］。
• 有立場的來源：來源 4 的研究機構提供可焊性試驗與製程顧問服務。
• 範圍：助焊劑的配方、回焊曲線怎麼調、各種表面處理怎麼選、燈芯效應等特定不良，不在這一篇的範圍。
• 本文的整理：「嘉鴻能幫的」顯微鏡那一點的情境，以及圖 1 到圖 3（圖 2 依來源 1、5，圖 3 依來源 4、5），是本文的整理；其餘句子都能在來源或嘉鴻的頁面找到對應的敘述。
• 設備與商品：「嘉鴻能幫的」括號內的功能與規格照商品頁原文，規格以商品頁為準；連結文字用的是功能名稱，沒有寫商品頁的型號、系列代號與廠牌。

補充參考資料

• ［參A］IEC 60068-2-69:2017《Environmental testing – Part 2-69: Tests – Test Te/Tc: Solderability testing of electronic components and printed boards by the wetting balance (force measurement) method》（第 3.0 版，2017-03-07；IEC 網路商店頁）
• ［參B］業界專家問答「IPC-A-610 Solder Joint Acceptability」（2013 年 10 月 22 日原刊，2025 年 9 月 8 日更新；引用圖 5-1 例外的回答者是一位電子組裝培訓機構的技術副總，同時是 IPC 組裝與接合製程委員會的主席）
• ［參C］MIL-STD-883G, Method 2003.8 Solderability（18 June 2004）（元件廠網站存放的副本）
• ［參D］產業雜誌專欄「Clarifying Through-Hole Fill Levels」（2019 年 10 月 22 日）
• ［參E］NASA Technical Standards System：NASA-STD-8739.2 標準資訊頁（狀態、取消日期）

本文為一般情況的整理，不是標準條文的轉述，也不是對某一家研究機構、焊錫廠或試驗單位的背書，更不構成對您產品與製程的保證。請以您的產品規範、客戶的品質要求、相關標準，以及您自己的驗證為準；此為一般情況，仍需視個案而定。