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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 B PCB 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) 3 PCB 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,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.) 4.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(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