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1、安迪生國際股份有限公司育嘉電子廠焊錫人員培訓教材(三)焊錫不良原因用其對策第一章概論一.影響焊接不良的三大基本因素1.材料因素A化學材料:助焊劑.油.錫.清潔劑BPCB的包覆材料:防氧化樹脂.防焊油墨.印刷油墨2.焊錫性的因素.即所有焊錫表面(如零件.PCB之PAD及電鍍貫穿)之焊錫性3.生產設備的偏差因素A.直接因素:機器設備和維修的偏差以及外來因素.溫度.輸送帶的速度.浸泡的深度等B.間接因素:通風.氣壓.電壓的變化二.找出和解決問題的步驟及方法1.機器設備(變數最小)可用獨特的電子儀器輔助檢查,如用溫度計檢測各項溫度,用儀表精確地校正機
2、器參數等.注:在任何情況下,盡量不要想調整機器設備來克服一些短暫或偶然出現的焊錫間題.這樣的調整可能會導臻更大的間題發生.2焊錫材料如助焊劑的比重.透明度,顏色,離子含量等及錫鉛合金的純度.(定期.不定期地抽檢)3PCB及零件的焊錫性不良,是造成間題最大的因素.4.檢查貫穿孔(PTH)的品質.沖孔.鑽孔等缺點,用放大鏡檢查貫穿孔表是否平整,干凈或其他雜質,斷裂或電鍍的厚度標不標準.第二章潤焊不良(Non-wetting)焊錫性的良否,取決于被焊物是否能得到良好的潤焊,基本上,焊錫能潤焊銅墊或其他金屬,而這些金屬表面不能被氧化物所覆蓋或沾到其他
3、雜質(如灰塵,有機化合物等),潤焊不好,都是被焊物表面不干凈所造成.一什麼叫潤焊不良潤焊不良是當焊錫時,錫無法全面的包覆被焊物表面,而讓焊接物表面的金屬裸露,這種情形特別容易在裸銅板發生,主要是錫的內聚力所造成.潤焊不均勻:是焊錫時,錫有全面覆蓋整個錫面,即有達到潤焊的程度,此時被焊金屬與錫合金有“金屬共熔反應”發生,但是當焊接表面冷卻的過程中,潤焊性開始減小,而錫的內聚性開始增加,原本平整的錫面因為二者張力不能平衡,所以會有一部分液態錫被拉開,而以上反角度固化成球狀或珠狀.此時焊錫面只有小量的錫鉛合金真正地與被焊物表面達成金屬與金屬較厚的結
4、合,至于那些較薄的錫面,肉眼看來是包覆整個銅面,但是在高能的顯徽鏡下,還是會發現肉眼看不到的潤焊不良現象.潤焊不良是不能被接受的,它們嚴重減低了焊點的耐久性和嚴展性,同時也降低了焊點的導電性及導熱性.影響潤焊不良的主要因素大都是助焊劑在焊接前沒有徹底的清除焊接面氧化膜的步驟,還有焊接時間的長短,溫度的高低也會促使潤焊不良的發生.二潤焊不良的原因及其對策1.外界的污染PCB和零件都有可能被污染,污染物包含油.漆.蠟.脂等,統稱為雜質(dirt)可用適當的清潔方式清除.A:傳統溶劑蒸氣清洗已成功的被廣泛應用,但必須選擇不傷害PCB材質的電子級溶劑
5、,避免有害物質的殘留.B:可用水性清洗劑清洗,但要確定這些雜質是否溶于水.C:PCB表面的防焊油墨,只能以摩擦或工具去除,但容易埋藏一些極小的粒子于PCB表面.2.埋藏的粒子----非金屬雜質.最好的處理方法是用化學藥品進行整面的觸刻.3.矽利康油-----潤焊的毒藥.造成矽污染的來源.A:包裝塑膠袋由于使用矽來作為生產脫劑.B:過錫前所涂的散熱劑.C:廠內環境矽合物的使用.解決矽油的辦法:保持干凈和嚴格的控制.(除此之外,別無他法.)1.嚴重氧化膜A:氧化膜的形成:金屬表面只要接觸空气,氧化膜就會形成.一般易被助焊劑清除,但PCB儲存不當(
6、比如暴露在空氣中時間過長或制造流程不良.烘干的過程不當,都會造成相當嚴重的氧化,助焊劑也莫可奈何.B:氧化膜的解決方法(1)活性較強的助焊劑可以去除嚴重的氧化膜,但只能針對某些特殊的狀況使用,因使用這類(超規格的)助焊劑后,須注意其殘留物對于品質的影響,必須有嚴格的品保及追蹤,以確保產品的壽命.(2)PCB可用較強的助焊劑進行噴錫或滾錫的作業,然后再以水或溶劑滑洗,即先借由強活性助焊劑去除氧化膜后,再以錫包覆,防止氧化.(3)可用化學溶劑進行蝕刻,即用強酸類的溶液適當稀釋后擦拭氧化線路,適當清洗后馬上插件過錫,否則會造成更嚴重的氧化.(4)過
7、錫時間不夠或預熱溫度不夠,會使助焊劑不夠時間清除氧化膜,若能延長過錫時間及加強預熱效果,絕對有助于氧化膜的去除.2.錫鉛合金(solderalloy)A:檢查錫爐內的錫鉛合金成份(如下表)由于焊條中含有不純物質而影響之事頂如下銻增加少量,其張力增大,焊條堅硬又脆,而融點會升高銅含有0.02%以上時會變脆,含量愈多融點愈升高高純度焊條含有0.001%,含有量增加其融點會下降鋅含有0.001%,光澤性會消失,流動性壞鐵焊條之光澤性變壞,接著力會降低鋁與鋅一樣有害,而流動性更壞B:建立標準的作業指導書,讓作業人員有依可循,降低人為疏失的變數.第二章
8、潤焊不均勻潤焊不均勻和潤焊不良很類儺,都是不能被接受的缺點.潤焊不均勻的產生:當焊錫原本已經潤焊焊接物表面,但經過一段時間后,部份的錫因不能附著而以液態狀況堆積,當
