SMT貼片加工之波峰焊接缺陷分析

SMT貼片加工之波峰焊接缺陷剖析

1、沾錫不良 POOR WETTING:

這種情況是不可接受的缺陷，在焊點上只要部分沾錫。剖析其原因及改進方法如下:

    1-1、外界的污染物如油，脂，臘等，此類污染物一般可用溶劑清洗，此類油污有時是在印刷防焊劑時沾上的。

    1-2、SILICON OIL 一般用于脫模及潤滑之用，一般會在基板及零件腳上發現，而 SILICON OIL 不易整理，因之運用它要非常當心尤其是當它做抗氧化油常會發生問題，因它會蒸騰沾在基板上而構成沾錫不良。

    1-3、常因儲存情況不良或基板制程上的問題發生氧化，而助焊劑無法去除時會構成沾錫不良，過二次錫或可處理此問題。

    1-4、沾助焊劑方法不正確，構成原由于發泡氣壓不穩定或缺乏，致使泡沫高度不穩或不均勻而使基板部分沒有沾到助焊劑。

    1-5、吃錫時刻缺乏或錫溫缺乏會構成沾錫不良，由于熔錫需要滿足的溫度及時刻WETTING，一般焊錫溫度應高于熔點溫度50℃至80℃之間，沾錫總時刻約3秒。

2、部分沾錫不良：此一情形與沾錫不良相似，不同的是部分沾錫不良不會露出銅箔面，只要薄薄的一層錫無法構成豐滿的焊點。

3、冷焊或焊點不亮：焊點看似碎裂，不平，大部分原因是零件在焊錫正要冷卻構成焊點時振蕩而構成，留意錫爐運送是否有異常振蕩。

4、SMT貼片加工焊點破裂：此一情形一般是焊錫，基板，導通孔，及零件腳之間膨脹系數，未合作而構成，應在基板原料，零件材料及規劃上去改進。

5、焊點錫量太大：一般在評定一個焊點，希望能又大又圓又胖的焊點，但事實上過大的焊點對導電性及抗拉強度未必有所幫忙。

    5-1、錫爐運送視點不正確會構成焊點過大，傾斜視點由1到7度依基板規劃方法?#123;整，一般視點約3。5度角，視點越大沾錫越薄視點越小沾錫越厚。

    5-2、進步錫槽溫度，加長焊錫時刻，使剩余的錫再回流到錫槽。

    5-3、進步預熱溫度，可削減基板沾錫所需熱量，曾加助焊作用。

    5-4、改動助焊劑比重，略為下降助焊劑比重，一般比重越高吃錫越厚也越易短路，比重越低吃錫越薄但越易構成錫橋，錫尖。

6、錫尖 (冰柱) ：此一問題一般發生在DIP或WIVE的焊接制程上，在零件腳頂端或焊點上發現有冰尖般的錫。

    6-1、基板的可焊性差，此一問題一般伴隨著沾錫不良，此問題應由基板可焊性去討論，可試由提升助焊劑比重來改進。

    6-2、基板上金道(PAD)面積過大，可用綠(防焊)漆線將金道分隔來改進，原則上用綠(防焊)漆線在大金道面分隔成5mm乘10mm區塊。

    6-3、錫槽溫度缺乏沾錫時刻太短，可用進步錫槽溫度加長焊錫時刻，使剩余的錫再回流到錫槽來改進。

    6-4、出波峰后之冷卻風流視點不對，不可朝錫槽方向吹，會構成錫點急速，剩余焊錫無法受重力與內聚力拉回錫槽。

    6-5、手焊時發生錫尖，一般為烙鐵溫度太低，致焊錫溫度缺乏無法當即因內聚力回縮構成焊點，改用較大瓦特數烙鐵，加長烙鐵在被焊目標的預熱時刻。

7、防焊綠漆上留有殘錫 ：

    7-1、基板制造時殘留有某些與助焊劑不能兼容的物質，在過熱之，后餪化發生黏性黏著焊錫構成錫絲，可用丙酮(*已被蒙特婁條約禁用之化學溶劑)，，氯化烯類等溶劑來清洗，若清洗后仍是無法改進，則有基板層材CURING不正確的或許，本項事故應及時回饋基板供貨商。

    7-2、不正確的基板CURING會構成此一現象，可在插件前先行烘烤120℃二小時，本項事故應及時回饋基板供貨商。

    7-3、錫渣被PUMP打入錫槽內再噴流出來而構成基板面沾上錫渣，此一問題較為單純良好的錫爐保護，錫槽正確的錫面高度(一般正常情況當錫槽不噴流停止時錫面離錫槽邊際10mm高度)

8、白色殘留物：在焊接或溶劑清洗往后發現有白色殘留物在基板上，一般是松香的殘留物，這類物質不會影響外表電阻質，但客戶不接受。

    8-1、助焊劑一般是此問題主要原因，有時改用另一種助焊劑即可改進，松香類助焊劑常在清洗時發生白班，此時更好的方法是尋求助焊劑供貨商的幫忙，產品是他們供應他們較專業。

    8-2、基板制造過程中殘留雜質，在長時刻儲存下亦會發生白斑，可用助焊劑或溶劑清洗即可。

    8-3、不正確的CURING亦會構成白班，一般是某一批量獨自發生，應及時回饋基板供貨商并運用助焊劑或溶劑清洗即可。

    8-4、廠內運用之助焊劑與基板氧化保護層不兼容，均發生在新的基板供貨商，或更改助焊劑廠牌時發生，應請供貨商幫忙。

    8-5、因基板制程中所運用之溶劑使基板原料變化，尤其是在鍍鎳過程中的溶液常會構成此問題，主張儲存時刻越短越好。

    8-6、助焊劑運用過久老化，暴露在空氣中吸收水氣劣化，主張更新助焊劑(一般發泡式助焊劑應每周更新，浸泡式助焊劑每兩周更新，噴霧式每月更新即可)。

    8-7、運用松香型助焊劑，過完焊錫爐候停放時刻太九才清洗，導致引起白班，盡量縮短焊錫與清洗的時刻即可改進。

    8-8、清洗基板的溶劑水分含量過高， 下降清洗才能并發生白班。應更新溶劑。

9、深色殘余物及浸蝕痕跡：一般黑色殘余物均發生在焊點的底部或頂端，此問題一般是不正確的運用助焊劑或清洗構成。

    9-1、松香型助焊劑焊接后未當即清洗，留下黑褐色殘留物，盡量提前清洗即可。

    9-2、酸性助焊劑留在焊點上構成黑色腐蝕色彩，且無法清洗，此現象在手焊中常發現，改用較弱之助焊劑并盡快清洗。

    9-3、有機類助焊劑在較高溫度下燒焦而發生黑班，承認錫槽溫度，改用較可耐高溫的助焊劑即可。

10、綠色殘留物：綠色一般是腐蝕構成，特別是電子產品可是并非徹底如此，由于很難分辯到底是綠銹或是其它化學產品，但一般來說發現綠色物質應為警訊，必須立刻查明原因，尤其是此種綠色物質會越來越大，應非常留意，一般可用清洗來改進。

    10-1、腐蝕的問題:一般發生在裸銅面或含銅合金上，運用非松香性助焊劑，這種腐蝕物質內含銅離子因此呈綠色，當發現此綠色腐蝕物，即可證明是在運用非松香助焊劑后未正確清洗。

    10-2、COPPER ABIETATES 是氧化銅與 ABIETIC ACID (松香主要成分)的化合物，此一物質是綠色但絕不是腐蝕物且具有高絕緣性，不影影響質量但客戶不會贊同應清洗。

    10-3、PRESULFATE 的殘余物或基板制造上相似殘余物，在焊錫后會發生綠色殘余物，應要求基板制造廠在基板制造清洗后再做清潔度測試，以確?；迩鍧嵍鹊馁|量。

11、白色腐蝕物:第八項談的是白色殘留物是指基板上白色殘留物，而本項目談的是零件腳及金屬上的白色腐蝕物，尤其是含鉛成分較多的金屬上較易生成此類殘余物，主要是由于氯離子易與鉛構成氯化鉛，再與二氧化碳構成碳酸鉛(白色腐蝕物)。在運用松香類助焊劑時，因松香不溶于水會將含氯活性劑包著不致腐蝕，但如運用不當溶劑，只能清洗松香無法去除含氯離子，如此一來反而加快腐蝕。

12、針孔及氣孔：針孔與氣孔之區別，針孔是在焊點上發現一小孔，氣孔則是焊點上較大孔可看到內部，針孔內部一般是空的，氣孔則是內部空氣徹底噴出而構成之大孔，其構成原因是焊錫在氣體沒有徹底排除即已凝固，而構成此問題。

    12-1、有機污染物:基板與零件腳都或許發生氣體而構成針孔或氣孔，其污染源或許來自自動植件機或儲存情況不佳構成，此問題較為簡略只要用溶劑清洗即可，但如發現污染物為SILICONOIL 因其不容易被溶劑清洗，故在制程中應考慮其它代用品。

    12-2、基板有濕氣:如運用較廉價的基板原料，或運用較粗糙的鉆孔方法，在貫孔處容易吸收濕氣，焊錫過程中受到高熱蒸騰出來而構成，處理方法是放在烤箱中120℃烤二小時。

    12-3、電鍍溶液中的光亮劑:運用很多光亮劑電鍍時，光亮劑常與金一起堆積，遇到高溫則蒸發而構成，特別是鍍金時，改用含光亮劑較少的電鍍液，當然這要回饋到供貨商。

13、TRAPPED OIL:氧化避免油被打入錫槽內經噴流涌出而機污染基板，此問題應為錫槽焊錫液面過低，錫槽內追加焊錫即可改進。

14、貼片加工焊點暗淡：此現象分為二種(1)焊錫往后一段時刻，(約半載至一年)焊點色彩轉暗。(2)經制造出來的成品焊點便是暗淡的。

    14-1、焊錫內雜質:必須每三個月定期檢驗焊錫內的金屬成分。

    14-2、助焊劑在熱的外表上亦會發生某種程度的暗淡色，如RA及有機酸類助焊劑留在焊點上過久也會構成輕微的腐蝕而呈暗淡色，在焊接后立刻清洗應可改進。某些無機酸類的助焊劑會構成 ZINC OXYCHLORIDE 可用 1% 的鹽酸清洗再水洗。

    14-3、在焊錫合金中，錫含量低者(如40/60焊錫)焊點亦較暗淡。

15、焊點外表粗糙:焊點外表呈砂狀杰出外表，而焊點全體形狀不改動。

    15-1、金屬雜質的結晶:必須每三個月定期檢驗焊錫內的金屬成分。

    15-2、錫渣:錫渣被PUMP打入錫槽內經噴流涌出因錫內含有錫渣而使焊點外表有砂狀杰出，應為錫槽焊錫液面過低，錫槽內追加焊錫并應整理錫槽及PUMP即可改進。

    15-3、外來物質:如毛邊，絕緣材等藏在零件腳，亦會發生粗糙外表。

16、黃色焊點：系因焊錫溫度過高構成，當即檢查錫溫及溫控器是否毛病。

17、短路：過大的焊點構成兩焊點相接。

    17-1、基板吃錫時刻不夠，預熱缺乏調整錫爐即可。

    17-2、助焊劑不良:助焊劑比重不當，劣化等。

    17-3、基板進行方向與錫波合作不良，更改吃錫方向。

    17-4、線路規劃不良:線路或接點間過分挨近(應有0。6mm以上距離);如為排列式焊點或IC，則應考慮盜錫焊墊，或運用文字白漆予以區隔，此時之白漆厚度需為2倍焊墊(金道)厚度以上。

    17-5、被污染的錫或積聚過多的氧化物被PUMP帶上構成短路應整理錫爐或更進一步悉數更新錫槽內的焊錫