電路板組裝之焊接(二)

1、電路板組裝之焊接(二)     波焊的問題與原因 大批量波焊中免不了會(huì)出現(xiàn)一些問題，然而要仔細(xì)追求原因與找出對(duì)策，確是需要相當(dāng)專業(yè)與長期經(jīng)驗(yàn)的專家才能勝任。如何將多年所累積下來的智能，讓大多數(shù)從業(yè)者在很短時(shí)間內(nèi)靈活應(yīng)用，則可藉助對(duì)照表式一一列舉其綱要，可從發(fā)生的原因上逐一著手解決，即便生手上路也會(huì)出現(xiàn)雖不中亦不遠(yuǎn)矣的成績。運(yùn)用純熟后按圖索驥手到擒來，則遠(yuǎn)比閱讀眾多文獻(xiàn)而卻條理不清下更為有效。下表列之問題與原因的對(duì)照表相當(dāng)務(wù)實(shí)，業(yè)者應(yīng)可加以利用。 順序 缺點(diǎn) 原因之編號(hào) 1 沾錫不良或不沾錫 1,2,3,11,12,13,14,16,19,20,24,25

2、,29,30 2 吹孔（Blow Hole）或孔中未填錫 3,4,7,8,15,17,24,27,29 3 搭橋短路（Bridge） 1,3,11,12,13,14,16,21,23,24,25,27,29,30,31 4 冷焊點(diǎn)(Cold soldering Joints） 1,3,11,12,13,14,16,21,23,24,25,27,29,30,31 5 縮錫（Dewetting） 1,3,8,20,24,27 6 焊點(diǎn)昏暗不亮（Dull Joint） 9,16,25,27 7 板面助焊劑過多 3，7，14,18,19,24 8 錫量過多（Excess Solder） 2,3,6,7

3、,10,14,18,19,24,17,31 9 錫池表面浮渣過多 10,25,26 10 拖帶錫量過多 14,25,26 11 焊點(diǎn)表面砂粒狀(Graing) 5,6,9,16,25,26,27,28 12 錫尖（Icicles） 1,3,5,8,11,12,13,14,15,24,25,26,27,29,31 13 通孔中流錫填錫不足 1,3,5,8,13,16,19,24,28,29 14 焊點(diǎn)之錫量不足 4 15 焊墊浮離 22,26,28 16 焊點(diǎn)缺錫 1,3,10,12,13,18,24,29,31 17 焊點(diǎn)中有空洞 3,4,7,8,13,15,17,24 18 濺錫（Solde

4、r Ball） 5,7,12,13,18,21,26,27,30 19 焊點(diǎn)板面出面不良錫球（Solder Ball） 7,10,11,15,22,24,30 20 焊點(diǎn)中或錫柱出現(xiàn)空間 2,3,8,13,14,15,24,27 21 白色殘?jiān)╓hite Residues） 20,30 原因編號(hào)之內(nèi)容說明 焊錫性不好 板子在夾具上固定不牢或于輸送帶之移動(dòng)不正確 輸送速度太快 輸送速度太慢 輸送帶出現(xiàn)抖動(dòng)情形 錫池發(fā)現(xiàn)銅污染或金污染 助焊劑之比重太高 助焊劑之比重太低 焊錫中出現(xiàn)浮渣 錫波之規(guī)律性不良 助焊劑遭到污染 助焊劑之活性不足 助焊劑與板子的互動(dòng)不足 助焊劑涂布站之操作不均勻 通孔孔壁

5、出現(xiàn)裂口及破洞，焊接時(shí)造成所填錫柱被板材中蒸氣吹入或吹歪而成吹孔 焊點(diǎn)熱容量不足 孔徑對(duì)腳徑之比值過大 板面對(duì)錫波之浸入深度不正確 板子夾具不正確 助焊劑不正確 板面線路布局不良 基材板有問題（如樹脂硬化不足） 錫波表面發(fā)生氧化 預(yù)熱不足 錫池焊料遭到污染 錫溫太高 錫溫太低 焊接時(shí)間太長 焊接時(shí)間太短 綠漆不良或硬化不足 錫波之波形或高度不適應(yīng) 六、錫膏溶焊（ ） 各種表面黏裝組件在電路板面上的互連引腳，不管是伸腳、勾腳（）、球腳或是無腳而僅具焊墊者，均須先在板面承墊上印著錫膏，而對(duì)各腳先行暫時(shí)定位黏著，然后才能使之進(jìn)行錫膏融熔之永久焊接。原文之系指錫膏中已熔制成的焊錫小球狀粒子，又經(jīng)各種熱

6、源而使之再次熔融焊接而成為焊點(diǎn)的過程。一般業(yè)者不負(fù)責(zé)任的直接引用日文名詞回焊，其實(shí)并不貼切，也根本未能充份表達(dá) 的正確含義。而若直譯為重熔或再流者更是莫名其妙不知所云。 錫膏的選擇與儲(chǔ)存： 目前錫膏最新國際規(guī)范是，錫膏的選擇則應(yīng)著眼于下列三點(diǎn)，目的是在使所印著的膏層都要保有最佳的一致性： （）錫粒（粉或球）的大小、合金成份規(guī)格等，應(yīng)取決于焊墊與引腳的大小，以及焊點(diǎn)體積與焊接溫度等條件。 （）錫膏中助焊劑的活性（）與可清潔性（）如何？ （）錫膏之黏度（）與金屬重量比之含量如何？ 由于錫膏印著之后，還需用以承接零件的放置（）與引腳的定位，故其正面的黏著性（）與負(fù)面的坍塌性（），以及原裝開封后可供實(shí)

7、際工作的時(shí)程壽命（ ）也均在考慮之內(nèi)。當(dāng)然與其它化學(xué)品也有著相同觀點(diǎn)，那就是錫膏品質(zhì)的長期穩(wěn)定性，絕對(duì)是首先應(yīng)被考慮到的。 其次是錫膏的長時(shí)間儲(chǔ)存須放置在冰箱中，取出使用時(shí)應(yīng)調(diào)節(jié)到室溫才更理想，如此將可避免空氣中露珠的冷凝而造成印點(diǎn)積水，進(jìn)而可能在高溫焊接中造成濺錫，而且每小瓶開封后的錫膏要盡可能的用完。網(wǎng)版或鋼板上剩余的錫膏也不宜刮回，混儲(chǔ)于原裝容器的余料內(nèi)以待再次使用。 錫膏的布著及預(yù)烤： 板面焊墊上錫膏的分配分布及涂著，最常見的量產(chǎn)方法是采用“網(wǎng)印法”（ ），或鏤空之鋼板（ ）印刷法兩種。前者網(wǎng)版中的絲網(wǎng)本身只是載具，還需另行貼附上精確圖案的版膜（），才能將錫膏刮印轉(zhuǎn)移到各處焊墊上。此種

8、網(wǎng)印法其網(wǎng)版之制作較方便且成本不貴，對(duì)少量多樣的產(chǎn)品或打樣品之制程非常>' target='_blank' class='infotextkey'>經(jīng)濟(jì)。但因不耐久印且精準(zhǔn)度與加工速度不如鋼板印刷，故在大量生產(chǎn)型的臺(tái)灣組裝廠商較少使用前者。 至于鋼板印刷法，則必須采用局部化學(xué)蝕刻法或雷射燒蝕加工法，針對(duì)厚的不銹鋼板進(jìn)行雙面精準(zhǔn)之鏤空，而得到所需要的開口出路，使錫膏得以被壓迫漏出而在板面焊墊上進(jìn)行印著。其等側(cè)壁必須平滑，使方便于錫膏穿過并減少其積附。因而除了蝕刻鏤空外，還要進(jìn)行電解拋光（）以去除毛頭。甚至采用電鍍鎳以增加表面之潤滑性，以利錫膏的

9、通過。 錫膏的分布涂著除上述兩種主要方法外，常見者尚有注射布著法（ ）與多點(diǎn)沾移法（ ）兩種用于小批量的生產(chǎn)。注射法可用于板面高低不平致使網(wǎng)印法無法施工者，或當(dāng)錫膏布著點(diǎn)不多且又分布太廣時(shí)即可用之。但因布著點(diǎn)很少故加工成本很貴。錫膏涂布量的多寡與針管內(nèi)徑、氣壓、時(shí)間、粒度、黏度都有關(guān)。至于多點(diǎn)沾移法則可用于板面較小等封裝載板（）之固定數(shù)組者，其沾移量與黏度、點(diǎn)移頭之大小都有關(guān)。 某些已布著的錫膏在放置零件黏著引腳之前，還需要預(yù)烤（，分鐘），以趕走膏體中的溶劑，如此方可減少后來高溫熔焊中濺錫而成的不良錫球（ ），以及減少焊點(diǎn)中的空洞（）；但此種印著后再熱烘，將會(huì)使降低黏度的錫膏在踩腳時(shí)容易發(fā)生坍

10、塌。且一旦過度預(yù)烤者，甚至還會(huì)因粒子表面氧化而意外帶來焊錫性不良與事后的錫球。 高溫熔焊（） 概說 是利用紅外線、熱空氣或熱氮?dú)獾?，使印妥及已黏著各引腳的錫膏，進(jìn)行高溫熔融而成為焊點(diǎn)者，謂之“熔焊”。年代興起之初，其熱源絕大多數(shù)是得自發(fā)熱效率最好的輻射式（）紅外線（）式機(jī)組。后來為了改善量產(chǎn)的品質(zhì)才再助以熱空氣，甚至完全放棄紅外線而只用熱空氣之機(jī)組者。近來為了免洗又不得不更進(jìn)一步改采熱氮?dú)鈦砑訙?。在其能夠減少待焊金屬表面的氧化情形下，熱氮?dú)饧饶芫S持品質(zhì)又能兼顧環(huán)保，自然是最好的辦法，不過成本的增加卻是無比的殺傷力。 除了上述三種熱源外，早期亦曾用過蒸氣焊接（ ），系利用高沸點(diǎn)有機(jī)溶劑之蒸氣提供

11、熱源，由于系處于此種無空氣之環(huán)境中，不會(huì)氧化之下既無需助焊劑之保護(hù)也無需事后之清洗，是一種很清潔的制程。缺點(diǎn)是高沸點(diǎn)（）溶劑（如的，沸點(diǎn)）之成本很貴，且因含有氟素，故長期使用中免不了會(huì)裂解產(chǎn)生部份的氫氟酸（）之強(qiáng)酸毒物，加以經(jīng)常出板面小零件之豎碑（）不良缺點(diǎn)，故此法目前已自量產(chǎn)中淘汰。 還有一種特別方法是利用雷射光的熱能（或），在非焊槍式的接觸下，可對(duì)各單獨(dú)焊點(diǎn)進(jìn)行逐一熔焊。此法具快熱快冷的好處，而且對(duì)極微小纖細(xì)的精密焊點(diǎn)相當(dāng)有利。對(duì)于一般大量化之電子商品則顯得非常不切實(shí)際了。其它尚有類似手工焊槍式做法的熱把（ ）烙焊，系利用高電阻發(fā)熱的一種局部焊接法，可用之于修理重工，卻不利于自動(dòng)化量產(chǎn)。

12、紅外線與熱風(fēng) 常見紅外線可按其波長概分為： （）波長為接近可見光的近紅外線（ ）。 （）波長的中紅外線（ ）。 （）以及熱能較低波長為的遠(yuǎn)紅外線（ ）。 紅外線焊接的優(yōu)點(diǎn)有：發(fā)熱效率高、設(shè)備維修成本低、“豎碑”之缺點(diǎn)較蒸氣焊接減少、并可另搭配高溫?zé)釟怏w共同操作。缺點(diǎn)為：幾無上限溫度，會(huì)常造成燒傷，甚至導(dǎo)致待焊件過熱的變色變質(zhì)，且也只能焊無法焊之插裝組件腳。的熱源有日光燈式長管狀的鎢絲燈管，屬 直曬熱量很大，但也容易出現(xiàn)遮光而熱量不足的情形。其次是鎳鉻絲（）的燈管，屬或之類。第三種是將電阻發(fā)熱體埋在硅質(zhì)可傳熱的平板體積中，屬之 形式。此全面性熱量，除了正面可將熱量凌空傳向待焊件外，其背面亦可發(fā)出

13、并針對(duì)工作物反射熱能，故又稱為二次發(fā)射（ ）。使各種受熱表面的熱量更為均勻。 由于紅外線在高低不同的零件中會(huì)產(chǎn)生遮光及色差之不良效應(yīng)，故還可吹入熱風(fēng)以調(diào)和色差及輔助其死角處之不足處，并可進(jìn)行之插焊；因而使得早先之單純者幾乎為之除役。所吹之熱風(fēng)中又以熱氮?dú)庾顬槔硐耄鋬?yōu)點(diǎn)如下： （）大幅減少氧化反應(yīng)，故助焊劑已可減量使用，并亦減少清洗及降低錫球。 （）無氧環(huán)境中助焊劑被點(diǎn)燃機(jī)率減少，故可提高焊溫（如）加快輸送速度。 （）樹脂表面變色機(jī)率減少。 自動(dòng)輸送流程： 聯(lián)機(jī)熔焊之整體溫度變化曲線（）；有預(yù)熱（吸熱），熔焊及冷卻等三大階層。每階層中又有數(shù)個(gè)區(qū)段（），區(qū)段較少者（段）輸送速度較慢（），區(qū)段較多者（段以上）則速度加快