焊锡问题解决对策.pdf

焊 锡 问 题 之 解 决 对 策焊 锡 问 题 之 解 决 对 策 TROUBLE-SHOOTING THE PRINTED CIRCUITS 目目 录录 TABLE OF CONTENTS 简 介(INTRODUCTION)1 问题解决之概论问题解决之概论 (TROUBLE-SHOOTING OUTLINE)2 润焊不良润焊不良 (NON-WETTING&POOR WETTING)3 润焊不均匀润焊不均匀 (DEWETTING)4 锡球-锡波焊接锡球-锡波焊接 (SOLDER BALLS FROM WAVE SOLDERING)5.泠泠 焊焊 (COLD SOLDER JOINTS)6 焊点不完整，焊孔锡不足及贯穿孔壁润焊不良焊点不完整，焊孔锡不足及贯穿孔壁润焊不良(INCOMPLETE FILLETS,UNFILLED HOLES,&POOR SOLDER RISE)7 吃锡过剩(包锡)吃锡过剩(包锡)(EXCESS SOLDER)8.冰冰 柱柱 (ICICLING)9.架架 桥桥 (BRIDGING)10 锡和零件的短路锡和零件的短路 (SOLDER&COMPONENT SHORT CIRCUITS)简简 介介 INTRODUCTION 需要补焊的不良焊点是一个复杂的主题。首先须判断 设计不良、焊接性问题、焊锡材料无效或是处理过程及设备的问题。此外，技术及检验标准往往也会造成不必要的补焊。因为每个电子工业所需要设立的焊锡作业及品质标准不尽相同，在此将不列入讨论范围之内。很多被认为不良的焊点，事实上是没有问题的。只不过太多广被认同的检验标准，错误的强调焊点的美观而忽略了它的功能，如此一来，也造成了这项工业上一笔庞大而不合理的补焊费用。切记：补焊并不一定能改善品质。在我们将假设 PC 板的设计、材料的选择及焊接的前过程均没有问题，而只针对焊锡过程技术上所出现的问题来做一番探讨。有关特殊的焊锡问题及建议性的解答、将会列举于本课程中。虽然许多焊锡问题有重复的模式可循，但每家电子公司所面临问题仍不完全相同，因此，将没有所谓“标准答案”。本公司在此提供多年来的经验累积以供参考，但使用者还是必须针对个别的问题去做适当的处理。1.问题解决之概论问题解决之概论 当问题发生时，首先必须检查的是制造过程的基本条件。我们将它归类为以下三大因素 1.1 材 料 问 题 这些包括焊锡的化学材料如助焊剂、油、锡、清洁材料，还有 PCB 的包覆材料。如防氧化树脂、暂时或永久性的防焊油墨及印刷油墨等。1.2 焊 锡 性 的 不 良 这涉及所有的焊锡表面，像零件(包括表面粘着的零件/SMT 零件)、PBC 及电镀贯穿孔，都必须被列入考虑。1.3 生 产 设 备 的 偏 差 包括机器设备和维修的偏差以及外来的因素、温度、输送带的速度和角度，还有浸泡的深度等等，是和机器有直接关系的变量。除此之外，通风、气压之降低和电压的娈化等等之外来因素也都必须被列入分析的范围之内。每个问题皆有它不同之处，不能一概而论。以下是一系列标准的检查步骤。可以帮忙您找出问题的来源。步骤一步骤一焊锡流程中，变量最小的应属于机器设备，因此第一个检查它们，为了达到检查的正确性，可用独立的电子议器辅助，比如用温度计检测各项温度、用电表精确的校正机器参数。从实际作业及记录中，找出最适宜的操作条件。注意在任何情况下，尽量不要想调整机器设备来克服一些短暂的焊锡问题，这样的调整可能会寻致更大的问题发生 步骤二步骤二接下来检查所有的焊锡材料。助焊剂的比重、透明度、颜色、离子含量等及锡铅合金的纯度，这是一项持续的工作，定期检查加上不定期抽检，都有助于其品质的确保。步骤三步骤三PBC 及零件的焊锡性不良，是造成焊锡问题最大的因素。研究 PBC 之焊锡问题，必须先把其祂可能发生的变量固定或隔离，然后逐一探讨。例如当零件脚发生焊锡不良时，可以先锁定其祂变量，只针对这些焊锡不良的零件脚彻底比较与分析，这种方式的追踪，问题的来源很快就会明朗 步骤四步骤四检查贯穿孔(PTH)的品质，冲孔、钻孔等缺点，可以放大这设备看出贯穿孔表面是否平整、干净或是有其祂杂质、断列或电镀的厚度标不标准。追查焊锡问题的过程中，原理和观念正确外，步骤是非常重要的。如何以比较及分析的步骤有效的找出问题所在，是电子工程人员最大的课题。2润焊不良润焊不良(润湿不良润湿不良)NON-WETTING&POOR WETTING 焊锡性的良否，取决于被焊锡物是否能得到良好的润焊(wetting)，所以焊点的品质也就决定于润焊的好坏。基本上，焊锡能润焊铜垫或其祂金属，而这些金属的表面不能被氧化物所覆盖或沾到其祂杂质(如灰尘、有机化合物等)，润焊不好，都是被焊物表面不干净所造成。润焊不良(non-wetting)和润焊不均匀(dewetting)，两者之间因为发生时的过程不同，所以必须分别讨论。润焊不良的情况是当焊锡时，锡无当法全面的包覆被焊物表面，而让焊接物表面金属裸露，这情形特别容易在裸铜板发生(图 2-1)，图中红色图形的裸铜布满整个焊锡面，其图形的外围主要是锡的内聚力所形成。换个观点看来，润焊不均匀是焊锡时，锡有全面的覆盖整个焊锡面，即有达到润焊的程度(图 2-2)，此时被焊金属与锡铅合金有“金属共熔反应”发生，但是当焊接表面冷却的过程中，润焊性开始减小，而锡的内聚性开始增加，原本平整的锡面，因为二者张力不能平衡，所以会有一部分的液态锡被拉开，而以上反角度(dihedral angle)固化成球状或珠状。此时焊锡面只有小量的锡铅合金真正的与被焊物表面达成金属与金属较厚的结合，至于那些较薄锡面，肉眼看来是包覆整个裸铜面，但是在高能量的显微镜底下，还是常会发现肉眼看不到的润焊不良(non-wetting)现象。至于有关润焊不均匀(dewetting)的情形，第 3 节会有更详细的说明。润焊不良(non-wetting)在焊锡作业中是不能被接受的，它们严重减低焊点的耐久性和延伸性，同时也降低了焊点的导电性及导热性。到目前为止，还没有数理上的程序可以精确的计算出润焊不良可被接受的范围，所以此点一旦发生，必定不能被接受。从另一个角度来看，润焊不良 大都是助焊剂在焊接前没有彻底的做好清除焊接面氧化膜步骤，还有焊接时间的长短、温度的高低也会促使润焊不良的发生。润焊不良之原因润焊不良之原因 在本节中所提缺点都是以下一种或多种情况造成 2.1 外 界 的 污 染 PCB 和零件都有可能被污染，污染物包含油、漆、蜡、脂等，这些污染物统称为杂质(dirt)，可以使用适当的清洁方式清除。传统溶剂蒸气清洗(vapor degreasers)已成功的被广泛使用，但必须选择不伤害 PBC 材料的电子级溶剂，避免有害物质残留。可用水性清洗机清洗，但要确定这些杂质是否溶于水。有些外界污染是源于 PBC 表面防焊油墨，例如不良的纲板印刷程序、油墨烘干过程时油墨溢出，烘干后的防焊油墨很难去除，当它沾到焊接面时，只能以磨擦或工具去除，这种机械力的去除法，普遍被使用，但也较容易埋藏一些极小的粒子于 PBC 表面。以下将作进一步的说明。2.2 埋 藏 粒 子 Embedded Particles 外来物质埋藏于焊接物表面也会影响润焊性。在软质的金属表面，使用磨石或研磨机，很容易将硬物嵌入金属表面，这些非金属物质，显然不能与锡铅合金焊接、也无法以助焊剂去除。某些合成材料做的刷子，也会造面类似的问题。这种情况最好的处理方法是用化学药品进行整面的蚀刻(etching)，除去非金属杂质。这些蚀刻药剂都是很强的化学物质，必须妥善管制，最好能询问 PBC 供应厂详细的使用技术。2.3 硅 利 康 油 Silicone Oil 硅利康油虽然如上述一点所提到，是一种外界的污染，但因为它独特的性质，所以在此另外讨论。硅合物由于附着力强，被用来当作润滑剂或粘着剂。一旦被硅合成物污染，即使薄薄的一层，没有任何溶剂可以有效的清除，因此硅的合成物被认为是焊锡润焊的“毒药”。造成硅污染的原因很多，包装塑料袋由于使用硅来作为生产脱模剂，而被认为是一大污染。近来有很多安全塑料包装已经改善此一问题，但是还是要注意选择。另一来源则是过锡前所涂的散热剂。厂内硅合成物的使用，虽然远离焊锡流程，但由于人员手接触的“传染”，很快会布满焊锡流程，所以要特别注意。目前为止还没有清除硅油的办法，唯一的办法就是尽量保持干净和严格的控制。2.4 严 重 氧 化 膜 Heavy Tarnish Layer PCB 焊锡表面的氧化膜不能被助焊剂彻底清除，也是造成润焊不良的来源之一。金属表面只要接触空气，氧化膜就会形成，但是适当且合理的氧化膜可以轻易的被助焊剂清除，但因为 PCB储存不当或制造流程不良，烘干(burn in)的过程不当，都会造成相当严重氧化，让助焊剂也无可奈何。以下列举一此简单的解决方法供参考以下列举一此简单的解决方法供参考 通常活性较强助焊剂可以有较强的清洁能力，可以帮忙去除严严重氧化膜，但活性强的助焊剂只能针对某些特殊的状况使用，并不能适合全部的 PCB，合使用这类“超规格”的助焊剂焊接后，更要注意其残留物对于 PCB 品质的影响，必须有严格的品保及追踪，以确保产品寿命。PCB 可用较强的助焊剂先进行喷锡或滚锡(pretin)的作业，然后再以水或溶剂清洗，即先藉由强活性助焊剂去除严严重氧化膜后，再以锡包覆，防止氧化。可用化学溶剂进行蚀刻，即用强酸类的溶液，适当稀释后擦拭氧化线路，适当清洗后马上 插件过锡。使用这类溶液于 PCB 表面，若不马上过锡，会造成 PCB 更严重的氧化，过金锡后的 PCB 也要列表追踪。助焊剂本身污染，活性不够或操作方式不对，也不能有效的去除氧化膜，所以也要列入评古。过锡时间不够或预热温度不够，会使助焊剂不够时间清除氧化膜，若能延长过锡时间及加强预热效果，绝对有助于氧化膜的去除。5 锡 铅 合 金锡 铅 合 金 (Solder Alloy)检查锡炉内的锡铅合金成分(看表 2-3、2-4、2-5)。建立标准的焊锡流程及作业指导，让作业人员有依规循，降低人为疏失的变量。由于焊条中含有不纯物质而影响之事项如下：锑 增加少量，其张力增大，焊条变硬又脆，而融点会升高。铜 含有 0.2%以上时会变硬又脆，含量愈来愈多融点会愈升高。铋 高纯度焊条含有 0.001%，含有量增加其融点会下降。锌 含有锌最有害处，含有 0.001%，光泽性会消失，流动性变坏。铁 含铁有时，焊条之光泽性变坏，接着力会变低。铝 与锌一样有害，尤其是流动性更坏。TYPICAL SPECIFICATION ALLOY 60/40 TYPICAL SPECIFICATION ALLOY 63/37 MPURITY ELEMENT MAXIMUM IMPURITY PERCENT BY WEIGHT MPURITY ELEMENT MAXIMUM IMPURITY PERCENT BY WEIGHT Tin Sn 600.5 Tin Sn 630.5 Lead Pb Bal Lead Pb Bal Silver Ag 0.015 Silver Ag 0.015 Aluminum Al 0.005 Aluminum Al 0.005 Arsenic As 0.030 Arsenic As 0.030 Bismuth Bi 0.100 Bismuth Bi 0.100 Cadmium Cd 0.001 Cadmium Cd 0.001 Copper Cu 0.050 Copper Cu 0.050 Lron Fe 0.020 Lron Fe 0.020 Antimony Sb 0.2-0.5 Antimony Sb 0.2-0.5 Zinc Zn 0.005 Zinc Zn 0.005 Total all others TAO 0.080 Total all othersTAO0.080 表 2-4 表 2 5 3润润 焊焊 不不 均均 匀匀 DEWETTING 润焊不均匀和润焊不良(non-Wetting)(参考第二节)很类似，都是焊锡品质讨论时，不能被接受的缺点。这种情况是当焊锡原本已经润焊焊接物表面，但经过一段时间以后，部份的锡因为不能附着而以液汰状况堆积(图 2-2)，此时锡的内聚力会把这些堆积的液态锡形成“小滴”状，使锡面不平整。在润焊的过程中有些金属共熔的反应会发生，比如当铜、铁、金、银、或其祂金属与锡铅合金焊接后，这些金属与锡铅合金的交界面会形成另一层新的合金(Intermetallic Compound Layer)(请参考焊锡原理)，这层新的合金成分与原来这些金属成分不同，也与锡铅合金原成分不同，这层新的合金愈平整、愈均匀，表示焊接坚牢度愈强，润焊性也愈好。造成润焊不均匀的原因很多，主要是焊接表面受污染(氧化)，使焊锡不能全面的附着来进行均匀的 Intermetallic compound。PCB 润焊不均匀，除了裸铜板焊锡面污染外，主要都来自镀锡加工，问题不是在 PCB 镀锡后的镀锡层表面，而是在裸板与镀锡之界面。这种情况可参阅(图 32)，其问题同样发生在镀锡板，因为焊锡过程中，锡的内聚力负责把平整的拉回，若是焊接面受污染而造成不能均匀润焊时，此时焊接面的表面张力也会不均匀，部分锡的流动力会大于锡的内聚力而使锡脱落，造成不均匀的表面。当润焊不均匀时，重新焊锡并无帮助，因为大部分的污染面已被锡埋住，助焊剂不能作 清洁的工作(pre-cleaning)，所以无法达到润焊的功能。以下的建议可友帮忙解决。把焊锡从焊接面剥离(Strip Off)，在重新焊接前更要清洁表面的氧化膜。用化学溶剂剥离时，不可伤害到裸铜或 PCB 的其祂材质才可。也可用高温气刀熔锡(即 PCB 浸在熔融锡拿出后以强力气刀所把锡吹平)，再用活性强的助焊剂来进行焊接。当此问题发生在零件脚时，多次浸锡或过锡则可改善。4锡锡 球球 SOLDER BALLS 锡球和焊锡微短路(solder webbing)形成的地点不同，锡球大多数发生在 PCB 的零件面(component side)(图 4-1)，而焊锡微短路则发生在焊锡面(solder side)，因为锡本身内聚力之因素，使这些锡颗粒之外观呈现球状。它们通常随着助焊剂固化的过程附着在 PCB 表面，有时也会埋藏在 PCB 塑料物表面如防焊油墨或印刷油墨，因为这些油墨锡时会有一段软化过程，也容易沾锡球。把锡球推挤出 PCB 表面的“反应机构”与吹气孔(blow holes)(参考第二篇 2 节)的形成非常类似，只是两者气体形成的时间不一样。以锡球的个案而言，焊孔内大量的气体快速形成而 急于挥发，此时焊孔顶端的熔锡还未凝固，所以锡球较容易从顶端冲出，而不易从底端形成吹气孔(blow holes)或锡洞(empities)。相反的以吹气孔而言，孔内气体产生较慢且较少，当要往上挥发时，焊孔顶端的锡已凝固，所以只能从底部未干的熔锡冲出。而形成锡洞。至于孔内气体如何产生，其来源为何，本课程第二篇 3 节将有更详细的说明。大部分锡球的产生都是 PCB 过锡时，未干的助焊剂挥发或助焊剂含水量过高。当瞬间接触高温的熔融锡时，气体体积大量膨胀，造成锡的爆发，爆发的同时，锡就被喷出，而形成锡球。4.1 锡 球 发 生 之 原 因?很多助焊剂的配方中，多少都会渗入少量的水，但这微量的水还不致引起锡球，当锡球突然发生时，可能是以是原因所造成的?PCB 预热不够，导致表面的助焊剂未干。?助焊剂配方中含水量过高。?不良的贯穿孔(PTH)?工厂环境度过湿高。4.2 湿 气 及 水 气 的 来 源 焊接过程中湿气或水气过多，可能来自以下几项原因 满装的助焊剂桶(200 或 201)，曝露在雨中时，水气会聚集在开口周围，当温度变化时，会把水气从松动的开口处吸入桶内，所以有遮避的仓库及随时检查助焊剂桶的开口是否紧闭，对助焊剂的储存是很重要的。在发泡过程，空气压缩机会夹带大量的水气及油污进入发泡槽内，所以加装水过滤器(trap or filter)，随时保养检查是必要的工作。制造流程中要注意是否有湿的零件或工具参与其中，要尽量避免。使用气刀(air knife)作业，除了帮忙预热之不足外，更可预防夹具(finger)夹带水分回来，而污染发泡槽。锡球发生时，修补的程序和焊锡微短路(webbing)相同，只是零件面有很多零件阻挡，更难以刷子的方式去除。检查时更需小心零件下面的锡球，因为它们常隐藏起来不易发现(参考第 10 节)。锡球是焊锡过程中任何时间都可能发生的缺点，造成信赖度严重的伤害。为了避免它，预防是唯一可靠的方法。5 泠泠 焊焊 COLD SOLDER JOINTS 冷焊的定义是焊点表面不平滑，如“破碎玻璃”的表面一般。泠焊是焊点凝固过程中，零件与 PCB 相互的移动所形成(图 5-1)，这种相互移动的动作，影响锡铅合金该有的结晶过程，降低了整个合金的强度。当泠焊严重时，焊点表面甚至会有细微裂缝或断裂的情况发生。5.1 造 成 泠 焊 的 原 因造 成 泠 焊 的 原 因 会造成泠焊的原因，有下列几种来源 输送轨道的皮带振动。机械轴承或马达转动不平衡。抽风设备或电扇太强。PCB 已经流过输送轨道出口，锡还未干。补焊人员的作业疏失。PCB 过锡后，保持输送轨道的平稳，让锡铅合金固化的过程中，得到完美的结晶，即能解决冷焊的困扰。当冷焊接发生时可用补焊的方式整修，若冷焊严重时，则可考虑重新过一次锡。有关于零件的振动而影响焊点的固化，使焊点表面不平整或外形不完全的情况，厂内的品质单位，必须建立一套焊点外观标准，让参与焊锡的作业人员，有判断的依据。6焊焊 点点 不不 完完 整整 INCOMPLETE FILLETS 焊点不完整，在电子界流传使用的名称很多，如 吹气孔(blow holes)、针孔(pin holes)、锡落(drop-outs)或空洞(empties)。在往后的课程中(第二篇)，我们将分别的讨论这些缺点，并依其不同的特性来整合我们的“术语”。所以焊点不完整可以分为焊孔锡不足或贯穿孔壁润焊不良二类来加以定义。6.1 焊 孔 锡 不 足 Unfilled Holes 在单层板、双层板、多层板、焊点四周 3600 都没有被锡包覆(图 6-1)6.2 贯 穿 孔 润 焊 不 良 Poor Solder Rise 锡没有完全润焊到孔壁顶端。此情况只发生在双重或多重板(PTH)(图 6-2)。当新的 PCB设计完成，第一过次锡时，此问题的追踪将更加复杂。若是设计完整，生产已经很稳定的 PCB 及焊锡流程，突然发现这些问题，可循以下的项目，逐一检查、改善。但讨论以下的项目以前，必须先完成机器及材料的检查，例如高温、速度、助焊剂、铅锡合金等，确定问题不是来自机器及材料时，则可循下列项目再做检查。焊孔锡不足，发生原因可归类如下?零件及 PCB 本身的焊锡性不良。?防焊油墨流入贯穿内或沾到铜垫表面(单层板)。?零件孔及零件脚的比率不正确。?锡波不稳定或输送带振动。?贯穿孔壁润焊不良?零件及 PCB 本身焊锡性不良。?贯穿孔壁有断裂或有杂物残留。?贯穿孔受到污染。?防焊油墨流入贯穿孔内。?助焊剂因过度受热而没有活性。当以上这些问题发生在某几批零件或 PCB 时可以查看并比较其祂批次的零件或 PCB，找出其差异性，或注意其上游厂商的制造流程是否有更动。当问题重复发季生在某些特定的零件时，可能是当初的设计没有考虑热平衡问题。即 PCB 焊点的温度分布不均衡所致。从这观点中可以了解多层板(multiplayer boards)更须要特别的预热处理，热量尤其要传到贯穿孔顶端，因为若有焊点不完整的情况时，以多层板而言，必将不能被接受。至于贯穿孔的锡位高度，各厂视产品的要求，应该要有自己的标准。以双层板而言，IPC规定贯穿孔顶点的锡位高度可以允许 25%的下落(以 PCB 的厚度为标准)，但虽然下落25%，其贯穿孔壁四周必须完全润焊才算通过。若以多层板而言，很多厂商则规定，贯穿孔必须完全补懑才可。7 吃吃 锡锡 过过 剩剩 包包 锡锡 EXCESS SOLDER 包锡的定义是焊点的四周被过多的锡包覆而不能断定其是否为标准焊点(图 7-1)。过多的锡隐藏了焊点和 PCB 间润焊(wetting)的曲度，它可能覆盖了零件脚该露出之部分，使肉眼看不到。而且包锡并不能加强焊接物的坚牢度或导电度，只是浪费锡罢了。每间电子公司必须有一套适合自己产品或焊锡流程的作业指南，其中必须规定每一颗焊点最大的吃锡量。总焊点的表面、顶端及底部必须润焊良好，成弧度标准的锥状(焊锡带)。7.1 造造 成成 包包 锡锡 的的 原原 因因?过锡的深度不正确。?预热或锡温不足。?助焊剂活性与比重的选择不当。?PCB 及零件焊锡性不良。?不适合的油脂物夹混在焊锡流程。?锡的成份不标准或已经严重污染。当发现包锡时，必须把它排除，最有效率的方法是再一次锡，但必须让 PCB 静置46 小时，让 PCB 的树脂结构能灰复强度。若太快过两次锡，则会造成热破坏(heat damage)。包锡的发生会严重影响产品的信赖度。它会掩盖焊锡的缺点，不论在机构强度、电器特性或标准外观，都会造成令人头疼的问题。所以没有任何焊锡标准能允许严重的包锡发生。8 冰冰 柱柱 ICICLING 冰柱这名词，可以非常贴切的形容焊点形状(图 8-1)，其发生的原因是当熔融锡接被触焊物时，因为度大量流失而急速冷却，来不及达成润焊(wetting)的任务，而拉成尖锐如冰柱之形状。它们常发生在锡波焊接(wave solder)、浸锡焊接(dip solder)及手焊接(touch up)的流程。发生点包括焊点、焊接面、零件脚，甚至也发生在浸锡的设备或工具。因为不同的焊接流程，其造成的原因可归类如下：8.1 手 焊 当用烙铁手焊时，焊点及烙铁尖端有“小旗”状的发生，这情况是因为温度传导不均，造成锡的急剧泠却所致，也就是烙铁的“热量”不够。解决的方法并不是一味的加高烙铁的温度，应该采用相同的温度，但热供应更大的烙铁，即热含量较高，温度稳定的烙铁，或改用接触面较大的烙铁头。烙铁尖端保持干净，适当的焊条，正确的手焊技朮，也有助于解决冰柱的问题。8.2 锡波焊及浸锡焊接 以自动锡炉焊锡所造成的冰柱，其原因相当复杂，除了温度传导问题外，其祂如焊锡性、设计及机器设备也会影响，以下让我们逐一讨论 A.A.温传导 温传导 机器设备或使用工具温输出均衡。PCB 表面太大的焊接面设计，或密集焊接物，过锡时会局部吸热造成热传均。太重的属件吸热。焊 锡 性 PCB 或件本身的焊锡性。助焊剂的活性够，足以润焊。设 计 件脚与件孔的比正确。没插件的贯穿孔(PTH)太大。PCB 表面焊接区域太大时，造成表面熔锡凝固慢、动性大。机 器 设 备 PCB 过锡太深。锡波动稳定。手动或自进动锡炉的锡面有锡渣或浮悬物。B.解决冰柱的方法首先须判断其来源。解决冰柱的方法首先须判断其来源。温度传导及机器设备的问题可以用检测的方式调整。设计的问题则必须改善原始设计，或以手焊来克服。至于焊锡性不良，则必须用其祂方法解决(参考第 1 节)。9 架架 桥桥 BRIDGING 架桥发生时会造成 PCB 短路，其原因可能不自吃锡过剩(excess solder)(图 9-1)，但造成短路的原因不单纯是架桥而已，问题可能发生在 PCB 防焊油墨包覆下的金属线路，或零件本身(本篇第十节将会提到)。当短路因 PCB 表面焊点与焊点的相连，才定义为架桥。加桥主要起因于PCB 线路设计、焊锡材料或机器设备。9.1 PCB 的 设 计 PCB 焊接面没有考虑锡流的排放(没有按照 PCB 设计准则)，所以当锡流经时，易造成堆积而形成架桥。PCB 过锡后，焊点或其祂焊接线路未干熔锡流动，沾到邻近的焊点或线路而形成。PCB 线路设计太接近。助焊剂活性不够。零件弯脚不规律或零件脚彼此太接近。9.2 焊 锡 材 料 PCB 或零件脚有锡或有铜等金属之杂物残留。PCB 或零件脚焊锡性不良。助焊剂活性不够。锡铅合金受到污染。9.3 机 器 设 备 过热不够。锡波表面冒出浮渣。PCB 沾锡太深。当发现架桥时，可用手焊分离。10锡锡 和和 零零 件件 短短 路路 SOLDER AND COMPONENT SHORT CIRCUITS 短路(short circuit)通常简称“short”，有些短路是发生在 PCB 防焊油包覆下的线路，或发生在零件与零件相互接触，这些现象所形成的短路不与架桥(birdging)混为一谈(参考本篇第九节)。发生短路时，PCB 本身的电器功能是绝对不能动作的，此时，可以用各种自动测试仪器检测，并加以矫正。但 PCB 若是因为温度的变化、振动或冲击而有间歇性的短路发生时，就很难正确的检测其位置，当碰到这类间歇性短路的情况时，可以根据以下不同的情况来进行分析与检查。10.1 短 路 发 生 在 防 焊 油 墨 包 覆 下 的 线 路 此原因的发生主要是 PCB 底层线路作镀锡或喷锡加工时，镀锡过厚。因为镀锡板过锡时，有些镀锡会再次被 250的熔锡所熔化，而四处流动(reflow)，大部分是流到底部，当镀锡被熔化 的瞬间，PCB 本身的材质及防焊油墨会产生很大的张力，导致熔融状态的锡产生移动，这瞬间的强力推挤，常会把锡挤到邻近金属线路上，而造成短路，这以下有一些解决的办法提供参考 PCB 镀锡或喷锡作业时，尽量减少锡的厚度，这种方法可以降低防焊油墨包覆下锡的含量。PCB 线路设计时，尽量拉开线路。新包覆防焊油墨，这是标准的处理方法。10.2 短 路 发 生 零 件 与 零 件 之 间 这是设计题或加工程序不良所导致 A.设计问题 露出的线路太靠近焊点顶端。金属零件或脚线(lead wire)太靠近露出的线路。零件或脚线本身互相接触。B.加工程序.锡波振动太严重。焊锡时产生锡的气爆(out gassing)。.锡膏作业(IR reflow)或锡波作业产生锡球。短路若发生在零件本身时，非常不容易找出原因，目前只有光的技朮可以解决，但是速度慢且昂贵，不符经济效益，发生时只有把零件更换或修理才能解决。