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波峰焊錫作業中問題點與改善方法

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波峰焊錫作業中問題點與改善方法:

1.沾錫不良 POOR WETTING:

這種情況是不可接受的缺點,在焊點上只有部分沾錫.分析其原因及改善方式如下:
1-1.外界的污染物如油,脂,臘等,此?污染物通常可用溶劑清洗,此?油污有時是在印刷防焊劑時沾上的.
1-2.SILICON OIL 通常用於脫模及?櫥?通常會在基板及零件腳上發現,而 SILICON OIL 不易清理,因之使用它要非常小心尤其是當它做抗氧化油常會發生問題,因它會蒸發沾在基板上而造成沾錫不良.
1-3.常因貯存狀況不良或基板製程上的問題發生氧化,而助焊劑無法去除時會造成沾錫不良,過二次錫或可解決此問題.
1-4.沾助焊劑方式不正確,造成原因為發泡氣壓不穩定或不足,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.吃錫時間不足或錫溫不足會造成沾錫不良,因為熔錫需要足夠的溫度及時間WETTING,通常焊錫溫度應高於熔點溫度50℃至80℃之間,沾錫總時間約3秒.

2.局部沾錫不良 DE WETTING:

此一情形與沾錫不良相似,不同的是局部沾錫不良不會露出銅箔面,只有薄薄的一層錫無法形成飽?M的焊點.

3.冷焊或焊點不亮 COLD SOLDER OR DISTURRED SOLDER JOINTS:

焊點看似碎裂,不平,大部分原因是零件在焊錫正要冷卻形成焊點時振動而造成,注意錫爐輸送是否有?常振動.

4.焊點破裂 CRACKS IN SOLDER FILLET:

此一情形通常是焊錫,基板,導通孔,及零件腳之間膨脹係數,未配合而造成,應在基板材質,零件材料及設計上去改善.

5.焊點錫量太大 EXCES SOLDER:

通常在評定一個焊點,希望能又大又圓又胖的焊點,但事?上過大的焊點對導電性及抗拉?姸任幢赜兴鶐椭?

5-1.錫爐輸送角度不正確會造成焊點過大,傾斜角度由1到7度依基板設計方式調整,一般角度約3.5度角,角度越大沾錫越薄角度越小沾錫越厚.
5-2.提高錫槽溫度,加長焊錫時間,使多餘的錫再回流到錫槽.
5-3.提高預熱溫度,可減少基板沾錫所需熱量,曾加助焊效果.
5-4.改變助焊劑比重,略為降低助焊劑比重,通常比重越高吃錫越厚也越易短路,比重越低吃錫越薄但越易造成錫橋,錫尖.

6.錫尖 (冰柱) ICICLING:

此一問題通常發生在DIP或WIVE的焊接製程上,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,此一問題通常伴隨著沾錫不良,此問題應由基板可焊性去探討,可試由提昇助焊劑比重?砀纳?
6-2.基板上金道(PAD)面積過大,可用綠(防焊)漆線將金道分隔?砀纳?原則上用綠(防焊)漆線在大金道面分隔成5mm乘10mm區塊.
6-3.錫槽溫度不足沾錫時間太短,可用提高錫槽溫度加長焊錫時間,使多餘的錫再回流到錫槽?砀纳?
6-4.出波峰后之冷卻風流角度不對,不可朝錫槽方向吹,會造成錫點急速,多余銲錫無法受重力與內聚力拉回錫槽.
6-5.手焊時產生錫尖,通常為烙鐵溫度太低,致焊錫溫度不足無法立即因內聚力回縮形成焊點,改用較大瓦特數烙鐵,加長烙鐵在被焊物件的預熱時間.

7.防焊綠漆上留有殘錫 SOLDER WEBBING:

7-1.基板製作時殘留有某些與助焊劑不能相容的物質,在過熱之,後餪化產生黏性黏著焊錫形成錫絲,可用丙酮(*已被蒙特婁公約禁用之化學溶劑),氯化烯?等溶劑?砬逑?若清洗後還是無法改善,則有基板層材CURING不正確的可能,本項事故應及時回?基板供應商.
7-2.不正確的基板CURING會造成此一現象,可在插件前先行烘烤120℃二小時,本項事故應及時回?基板供應商.
7-3.錫渣被PUMP打入錫槽內再噴流出?矶斐苫迕嬲瓷襄a渣,此一問題較為單純良好的錫爐維護,錫槽正確的錫面高度(一般正常狀況當錫槽不噴流靜止時錫面離錫槽邊緣10mm高度)

8.白色殘留物 WHITE RESIDUE:

在焊接或溶劑清洗過後發現有白色殘留物在基板上,通常是松香的殘留物,這?物質不會影響表面電阻質,但客戶不接受.

8-1.助焊劑通常是此問題主要原因,有時改用另一種助焊劑即可改善,松香?助焊劑常在清洗時產生白班,此時最好的方式是尋求助焊劑供應商的協助,產品是他們供應他們較專業.
8-2.基板製作過程中殘留雜質,在長期儲存下亦會產生白斑,可用助焊劑或溶劑清洗即可.
8-3.不正確的CURING亦會造成白班,通常是某一批量單獨產生,應及時回?基板供應商?K使用助焊劑或溶劑清洗即可.
8-4.?S內使用之助焊劑與基板氧化保護層不相容,均發生在新的基板供應商,或更改助焊劑?S牌時發生,應請供應商協助.
8-5.因基板製程中所使用之溶劑使基板材質變化,尤其是在鍍鎳過程中的溶液常會造成此問題,建議儲存時間越短越好.
8-6.助焊劑使用過久老化,暴露在空氣中吸收水氣劣化,建議更新助焊劑(通常發泡式助焊劑應每週更新,浸泡式助焊劑每兩週更新,噴霧式每月更新即可).
8-7.使用松香型助焊劑,過完焊錫爐候停放時間太九才清洗,導致引起白班,盡量縮短焊錫與清洗的時間即可改善.
8-8.清洗基板的溶劑水分含量過高,降低清洗能力?K產生白班.應更新溶劑.

9.深色殘餘物及浸蝕痕跡 DARK RESIDUES AND ETCH MARKS:

通常黑色殘餘物均發生在焊點的底部或頂端,此問題通常是不正確的使用助焊劑或清洗造成.

9-1.松香型助焊劑焊接後未立即清洗,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造成黑色腐蝕?色,且無法清洗,此現象在手焊中常發現,改用較弱之助焊劑?K盡快清洗.
9-3.有機?助焊劑在較高溫度下燒焦而產生黑班,確認錫槽溫度,改用較可耐高溫的助焊劑即可.

10.綠色殘留物 GREEN RESIDUE:

綠色通常是腐蝕造成,特別是電子產品但是?K非完全如此,因為很難分辨到底是綠鏽或是其他化學產品,但通常?碚f發現綠色物質應為警?,必須立刻查明原因,尤其是此種綠色物質會越?碓酱?應非常注意,通常可用清洗?砀纳?

10-1.腐蝕的問題通常發生在裸銅面或含銅合金上,使用非松香性助焊劑,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,即可證明是在使用非松香助焊劑後未正確清洗.
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,不影影響品質但客戶不會同意應清洗.
10-3.PRESULFATE 的殘餘物或基板製作上?似殘餘物,在焊錫後會產生綠色殘餘物,應要求基板製作?S在基板製作清洗後再做清??度測試,以確保基板清??度的品質.

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?殘餘物,主要是因為氯離子易與鉛形成氯化鉛,再與二氧化碳形成碳酸鉛(白色腐蝕物).
在使用松香?助焊劑時,因松香不溶於水會將含氯活性劑包著不致腐蝕,但如使用不當溶劑,只能清洗松香無法去除含氯離子,如此一?矸炊铀俑g.

12.針孔及氣孔 PINHOLDS AND BLOWHOLES:

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,針孔內部通常是空的,氣孔則是內部空氣完全噴出而造成之大孔,其形成原因是焊錫在氣体尚未完全排除即已凝固,而形成此問題.

12-1.有機污染物:基板與零件腳都可能產生氣体而造成針孔或氣孔,其污染源可能?碜宰詣又布䴔C或儲存狀況不佳造成,此問題較為簡單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,故在製程中應考慮其他代用品.
12-2.基板有?駳?如使用較便宜的基板材質,或使用較粗糙的?孔方式,在貫孔處容易吸收溼氣,焊錫過程中受到高熱蒸發出?矶斐?解決方法是放在烤箱中120℃烤二小時.
12-3.電鍍溶液中的光亮劑:使用大量光亮劑電鍍時,光亮劑常與金同時沉積,遇到高溫則揮發而造成,特別是鍍金時,改用含光亮劑較少的電鍍液,當然這要回?到供應商.

13.TRAPPED OIL:

氧化防止油被打入錫槽內經噴流湧出而機污染基板,此問題應為錫槽焊錫液面過低,錫槽內追加焊錫即可改善.

14.焊點灰暗 :

此現象分為二種
(1)焊錫過後一段時間,(約半載至一年)焊點?色轉暗.
(2)經製造出?淼某善泛更c即是灰暗的.

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.助焊劑在熱的表面上亦會產生某種程度的灰暗色,如RA及有機酸?助焊劑留在焊點上過久也會造成輕微的腐蝕而呈灰暗色,在焊接後立刻清洗應可改善.
某些無機酸?的助焊劑會造成 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)焊點亦較灰暗.

15.焊點表面粗糙:

焊點表面呈砂狀突出表面,而焊點整体形狀不改變.

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打入錫槽內經噴流湧出因錫內含有錫渣而使焊點表面有砂狀突出,應為錫槽焊錫液面過低,錫槽內追加焊錫?K應清理錫槽及PUMP即可改善.
15-3.外?砦镔|:如毛邊,絕緣材等藏在零件腳,亦會產生粗糙表面.

16.黃色焊點 :

係因焊錫溫度過高造成,立即查看錫溫及溫控器是否故障.

17.短路BRIDGING:

過大的焊點造成兩焊點相接.

17-1.基板吃錫時間不夠,預熱不足,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配合不良,更改吃錫方向.
17-4.線路設計不良:線路或接點間太過接近(應有0.6mm以上間距);如為排列式銲點或IC,則應考慮盜錫焊墊,或使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帶上造成短路應清理錫爐或更進一步全部更新錫槽內的焊錫.

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