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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PINHOLESANDBLOwHOLES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SILICONOIL,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POORWETTING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SILICOKOIL,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cOLDSOLDERORDISTURBEDSOLDERING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__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__,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CRACKSOLDERING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__不必再剪脚的尺寸的零件7.锡量过多EX__SSSOLDER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SLDERwEBBING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wHITERESIDUE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DARKREsIDUSANDETCH__RKS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l3.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.14,焊点呈金黄色YELLOWSOLDERFILLETSLLETS焊锡温度遇高所致,需调低锡炉温度
15.焊接粗糙SOLDERINGROUGH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SOLDERINGPEAKS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EX__SSSOLDERONCOMPONENTSIDE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.。