焊锡问题点解决方案.doc

锡焊工程的不良原因分析及改善对策(一)1短路(SHORT)焊接设计不当，可由圆型焊垫改为椭圆形。加大点与点之间的距离。零件方向设计不当，如S0IC的脚如与锡波平行，便易短路，修改零件方向，使其与锡波垂直自动插件弯脚所致，由于PCB规定线脚的长度在2mm以下(无短路危险时)及担心弯脚角度太大时零件会掉，故因此造成短路，需将焊点离开线路2mm以上基板孔太大钖与孔中穿透至基板的上侧而造成短路，故需缩小孔径至下影响零件装插的程度。自动插件时，残留的零件脚太长，需限制在2mm以下锡炉温度太低。钖无法迅速滴回锡槽，需调高锅炉温度轴送带速度太慢，锡无法快速滴回，需调快轴送带速度板面的可焊性不佳，将板面清洁。基板中玻璃材料溢出，在焊接前检查板面是否有玻璃物突出阻焊膜失效，检查适当的阻焊膜和使用方式板面污染，将板面清洁。2针孔及气孔(PINHOLES AND BLOwHOLES)外表上， 针孔及气孔的不同在于针孔的直径较小，现于表面可看到底部。针孔及气孔都表现为焊点中有气泡 只是尚未变大王表层，大部分都发生在基板底郎，当底部的气泡完全扩散爆开前已冷凝时，即形成了针孔或气孔。形成的原因如下：基板或零件的线脚上沾有有机污染物此类污染材料来自自动插件面，零件存放及贮存不良因素。用普通的溶剂即可轻易的去除此类污染物， 但遇sILICOK0II类似含有SILICON的产品则较困难。如发现问题的造成是因为SILICON OIL，则须考虑改变润滑油或脱膜剂的来源。基板含有电铍溶液和，类似材料所产生之水气，如果基板使用较廉价的材料，则有可能吸入此类水气，焊锡时产生足够的热，将溶液气化而造成气孔装配前将基板在烤箱中烘烤，可以改善此间题。基板储存太多或包装不当，吸收附近环境的水氟，故装配前需先烘烤。助焊剂活性不够，助焊剂润湿不良也会造成针孔及氧孔助焊剂槽中含有水份，需定期更换助焊剂。助焊剂水份过多，也是造成针孔及气孔的原因，应更换助焊剂发泡及空压机压缩中含有过多的水份，需加装滤水器，并定期排水预热温度过低，无法蒸发水氟或溶剂，基板一旦进入锡炉，瞬间与高温接解，而产生爆裂，故需调高预热温度3吃锡不良(POOR WETTING)现象为线路板的表面有部分未沾到锡，原因为：表面附有油脂、杂质氧化等，可以溶解洗净。基板制造过程时的打磨粒子遗留在线路表面，此为印刷电路板制造厂家的问题。SILICOK OIL，一般脱膜剂及润滑油中含有此种油类，很不容易被完全消洗干净。所以在电子零件的制造过程中，应尽量避免化学品含有SILIOONOIL者焊锡炉中所用的氧化防止油也须留意不是此类的油。由于贮存时间、环境或制程不当，基板或零件的锡面氧化及铜面晦暗情形严重。换用助焊剂通常无法解决问题，重焊一次将有助于吃锡效果助焊剂使用条件调整不当，如发泡所需的压力及高度等。比重亦是很重要的因素之一 因为线路表面助焊剂分布的多少受比重所影响焊锡时间或温度不够 般焊锡的操作温度应较其溶点温度高55-80之间不适合之零件端子材料检查零件，使得端子清洁，设沾良好。预热温度不够可调整预热温度，使基板零件侧表面温度达到要求之温度约90-110。焊锡中杂质成份太多，不符合要求可按时测量焊锡中之杂质。4。退锡(DE-wETTING)多发生于镀锡铅基板，与吃钖不良的情形相似；但在焊接的线路表面与锡波脱离时，大部分己沾附在板上的焊锡又被拉回到锡炉中，所以情况较吃锡不良严重，重焊一次不一定能改善。原因是基板制造工厂在镀锡铅前未将表面清洗干净。此时可将不良之基板送回工厂重新处理5冷焊或焊点不光滑(cOLD SOLDERORDISTURBED SOLDERING)此情况可被列为焊点不均匀的一种，发生于基板脱离锡波正在凝固时零件受外力影响移动而形成的焊点保持基板在焊锡过后的传送动作平稳，例如加强零件的固定，注意零件线脚方向等。总之，待焊遇的基板得到足够的冷却后再移动，可避免此一问题的发生：解决的办法为再过一次锡波。至于冷焊，锡温太高或太低都有可能造成此隋形6焊点裂痕(CRACK SOLDERING)造成的原因为基板、贯穿孔及焊点中零件脚受热膨胀系数方面配合不当，可以谈实际上不算是焊锡的问题，而是牵涉到线路及零件设计时，材料尺寸在热方面的配合。另基板装配品的碰撞、重迭也是主因之一。团此，基板装配品皆不可碰撞、重迭、堆积用切割机剪切线脚更是主要原因，对策是采用自动插件机或事先剪脚或购买不必再剪脚的尺寸的零件。7锡量过多(EXCESS SOLDER)过大的焊贴对电流的流通并无帮助但对焊点的强度则有不良影响，形成的原因为；基板与焊锡的接触角度不当，改变角度(3)，可使溶锡脱离线路滴下时有较大的拉力，而得到较适中的焊点。焊锡温度过低或焊锡时间太短，使溶锡在线路表面上未能完全滴下便已冷凝。预热温度不够，使助焊剂末完全发挥清洁线路表面的作用。调高助焊剂的比重，亦将有助于避免连焊的产生然而，亦须留意比重太高，焊锡过后基板上助焊削残余物增多8。锡尖(ICICLING)锡尖在线路上或零件脚端形成，是另一种形状的焊锡过多再次焊锡可将此尖消除。有时此情形亦与吃锡不良及不吃锡同时发生，原因如下：基板的可焊陆差，此项推断可以从线路接点边线不良及不吃钖来确认。在此情形下，再次过焊蹋炉并不能解决问题，因为如前所述，线路表面的性况不佳，如此处理方法将无效。基板上未插零件的大孔焊锡进入孔中，冷凝时孔中的焊锡因觳量太多，被重力拉下而形成冰柱在手工作业焊锡方面，烙铁头温度不够是主要原因，或是虽然温度够但烙铁头上的焊锡太多，亦会有影响。金属不纯物含量高，需加纯锡或更换焊锡。9焊锡沾附于基板基材上(S。LDER wEBBING)若有和助焊剂配方不相溶的化学品残留在基板上，将会造成此种情况在焊钖时，这些材料因高温变软发粘，而粘住一些焊锡用强的溶剂如酮等清洗基板上的此类化学品将有助于改善情况。如果仍然发生焊锡附于基板上则可能是基板在烘烤过程时处理不当。基板制造工厂在电路板烘干过程处理不当。在基板装配前先放入烤箱中以80-100烘烤2-3小时，或可改善此间ZX焊锡中的杂质及氧化物与基板接触亦将造成此现象此员设备维护之问题。10白色残留物(wHITE RESIDUE)电路板清洗过后，有时会发现基板上有白色残留物，虽然并不影响表面电阻值，但国外观的因素而仍不能被接受造成的原因属：基板本身已有残留物，吸收了助焊剂，再经焊锡及清洗，就形成白色残留物。在焊锡前保持基板无残留物是很重要的。电路板的烘干处理不当，偶尔会发现某一批基板，总是有自色残留物问题，而使用下一批基板时，又会自动消失因为此种原因而造成的白色残留物一般可以用溶剂清洗干净。铜面氧化防止剂之配方不相溶，在铜面板上有一定铜面氧化防止剂，此为基板制造厂所涂抹以往铜面氧化防止剂都是以松香为主要原枓。但在焊锡过程中却有使用水溶性助焊剂者。因此在装配在线清洗后的基板就呈现白色的松香残留物若在清洗过程加醉类防止剂便可解决此间题。 目前亦已有水溶陆铜面氧化防止剂基板制造时各项制程控制不当，使基板变质。使用过后的助焊剂，吸收了空气中水份，而在焊锡过程复形成白色残留的水渍基板在使用松香助焊剂时，焊锡过后时间停留太久才清洗， 以致不易洗净。尽量缩短焊锡与清洗之间的延迟时间，将可改善此现象清洗基板的溶剂水份含量过多，吸收子溶剂中的IPA的成份局部积存，降低清洗能力解决方法为适当的去除溶剂中的水份，置换或全部置换清洗剂。11.深色残留物及浸蚀痕迹(DARKREsIDUSAND ETCHMARKS)在基板的线路及焊贴表面，双层板的上下两面都有可能发现此情形通常是因为助焊剂的使用及清除不当：使用松香助焊剂时，焊锡后未在短时间内清洗时间拖延过长才清洗，造成基板残留此类痕迹酸性助焊剂的遗留亦将造成焊点发暗及有腐蚀痕迹解决方法为在焊锡后立即清洗，或在清洗过程中加入中和剂。因焊锡温度过高而致焦黑的助焊剂残留物解决方法为查出助焊剂制造厂所建议的焊锡温度使用可溶许较高温度的助焊削可免除此情况的发生焊锡杂质含量不符合要求，需加纯锡或更换焊锡。12暗色及粒状的接点(DULLGRAINYJOINT)多起因于焊钖被污染及溶锡中混入的氧化物过多形成焊点结构太脆，需注意使用含锡成份低的焊锡造成的暗色焊锡本身成份产生变化，杂质含量过多，需加纯钖或更换焊锡。l 3斑痕(MEASLING)玻璃维护屑物理变化，如层与层之间发生分离现象。但这种情形并非焊点不良。原因是基板受热过高。需降低预热及焊锡温度或增加基板行进速度1 4，焊点呈金黄色 (YELLOW SOLDER FILLETS LLETS)焊锡温度遇高所致，需调低锡炉温度。15.焊接粗糙(SOLDERING ROUGH)不当的时间和温度关系，可在输送带速度上改正焊接预热温度以建立适当的关系。焊锡成份不正确，检查焊锡之成份， 以决定焊锡和对某合金的适当焊接温度焊锡冷却前因机械上之震动而造成，检查输送带，确保基板在焊接时与凝固时，不致碰撞或摇动。焊锡被污染。检查引起污染之不纯物决定适当方法以减少或消除锡槽之污染焊锡(稀释或更换焊锡)。16.焊接成块与焊接物突出(SOLDERING PEAKS)输送带速度太低。调慢输送带速度焊接温度太低，调高踢炉温度。二次焊接波形偏低，重新调整二次焊接波形。波形不当或波形和板面角度不当，可重新调整波形及输送带角度。板面污染及可焊性不佳。须将板面清洁之及改善其可焊性17基板零件面过多的焊锡(EXCESSSOLDERONCOMPONENTSIDE)锡炉太高或液面太高，以致溢过基板，调低锡波或锡炉。基板夹具不适当，致锡面超过基板表面，重新设计或修改基板夹具导线线径过基板焊孔不合重机设计基板焊孔之尺寸，必要时更换零件18基板变形(WARPAGES)夹具不适当，致使基板变形，重新设计夹具。预热温度太高，降低预热温度。锡温太高，降低锡温。轴送带速度太慢，致使基板表面温度太高增加输送带速度。基板各零件排列后之重量分布不平均，乃设计下妥，重新设计板面，消除热气集中于某一区域，以及重量集中于中心基板储存时或制程中发生堆积叠压而造成变形结论以上各项焊锡不良问题，除斑点及白色残留物，都将影响电气特性或功能，甚至使整个板线路故障发生。尽早在生产过程中查出原因并适当处置， 以减少许多发生的缺点进而达到零缺点的目标。使用高质量焊锡，选择适合应用的助焊剂， 留意并改善零件的可焊性，焊锡过程中各项变量控制适当，定可保证达到高质量的焊接效果