自动焊接的不良原因及对策

自動焊接的不良原因及對策第一節吃錫不良（POOR WETTING）其現象為線路的表面有部份未沾到錫，原因為：1.表面附有油脂、雜質等，可以溶劑洗淨2.基板制造過程時的打磨粒子遺留在線路表面，此為印刷電路板制造廠家的問題。

3.SILCON OIL，一般脫模劑及潤滑油中含有此種油類，很不容易被完全清洗干淨，所以在電子零件的制造過程中，應盡量避免化學品含SILICON OIL者。

焊錫爐中所用的氧化防止油也須留意不是此類的油。

4.由於貯存時間、環境或制造不當，基板或零件的錫面氧化及銅面晦暗情形嚴重。

換用助焊劑通常無法解決此問題，重焊一次將有助於吃錫效果。

5.助焊劑使用條件調整不當，如發泡所需的空氣壓力及高度等。

比重亦是很重要的因素之一，因為線路表面助焊劑分佈數量的多寡受比重所影響。

檢查比重亦可排除因標簽貼錯，貯存條件不良等原因而致誤用不當助焊劑的可能性。

6.焊錫時間或溫度不夠。

一般焊錫的操作溫度應較其溶點溫度高55~80℃。

7.不適合之零件端子材料，檢查零件，使得端子清潔，浸沾良好。

8.預熱溫度不夠，可調整預熱溫度，使基板零件側表面溫度達到要求之溫度約90℃~110℃。

9.焊錫中雜質成份太多，不符合要求，可按時測量焊旬錫中之雜質，若不合規定超過標准，則更換合標准之焊錫。

第二節NG退錫（DE-WETTI）多發生於鍍錫鉛基板，與吃錫不良的情形相似;但在於線路表面與錫波脫離時，大部份已沾附在其上的焊錫又拉回到錫爐中，所以情況較吃錫不良嚴重，重焊一次不一定能改善。

原因是基板制造工廠在鍍錫鉛前未將表面清洗干淨，此時可將不良之基板送回工廠重新處理。

第三節冷焊或焊點不光滑（CCLD SOLDER OR DISTURBED SOLDERING）此情況可被列為焊點不均勻的一種，發生於基板脫離錫波正在凝固時，零件受外力影響移動而形成的焊點。

保持基板在焊錫過後的傳送動作平穩，例如加強零件的固定，注意零件線腳方向等;總之，待焊錫的基板午到足夠的冷卻后再移動，可避免此一問題的發生，解決的辦法為再過一次錫波。

至於冷焊，錫溫太高或太低都有可能造成此情形。

第四節焊點裂痕（CRACK SOLDERING）造成的原因為基板，貫穿孔及焊點中零件腳等熱膨脹收縮系數方面配合不當，可以說實際上不算是焊錫的問題，而是牽涉到線路及零件設計時，材料及尺寸在熱方面的配合。

另基板裝配品的碰撞、重疊也是主因之一。

因此，基板裝配品皆不可碰撞、重疊、堆積;又，用切斷機剪切線腳更是主要殺手，對策是采用自動插件機或事先剪腳或購買不必再剪腳的的尺寸的零件。

第五節錫量過多（EXCESS SOLDER）過大的焊點對電流的流通並無幫助，但對焊點的強度則有不良影響，形成的原因為：1.基板與焊錫的接觸角度不當，改變角度（1∘~7∘），可使溶錫脫離線路滴下時有較大的拉力，而得到較薄的焊點。

2.焊錫溫度過低或焊錫時間太短，使溶錫在線路表面上未及完全滴下便已冷凝。

3.預熱溫度不夠，使助焊劑未完全發揮清潔線路表面的作用。

4.調高助焊劑的比重，亦將有助避免大焊點的產生;然而，亦須留意比重太高，焊錫過后基板上助焊劑殘余物過多，第六節錫尖（ICICLING）在線路上或零件腳端形成，是另一種形狀的焊錫過多。

再次焊接可將此尖消除，有時此情形亦與吃錫不良及不吃錫同時發生，原因如下：1.基板的可焊性差，此項推斷可以從線路接點邊緣吃錫不良及不吃錫來確認，在此情形下，再次過焊錫爐並不能解決問題，因為如前所述，線路表面的情況不佳，如此處理方法將無效。

2.基板上未插零件的大孔。

焊錫進入孔中，冷凝時孔中的焊錫因數量太多，被重力拉下而形成冰柱。

3.在手焊錫方面，烙鐵頭溫度不夠是主要原因，或是雖然溫度夠，但烙鐵頭上的焊錫太多，亦會有影響。

第七節焊錫沾附於基板基材上（SOLDER WEBBING）1.若有和助焊劑配方不相容的化學品質殘留在基板上，將會造成如此情況。

在焊錫時，這些材料因高溫變軟發黏，而沾住一些焊錫。

用強的溶劑如酮等清洗基板上的此類化學品，將有助於改善情況。

如果仍然發生焊錫附於基板上，則可能是基板在烘烤過程時處理不當。

2.基板制工廠在積層板烘烤干過程不當，在基板裝配前先放入烤箱中以80℃~100℃烘烤2~3小時，或可改善此問題。

3.焊錫中的雜質及氧化物與基板接觸亦將造成此現象，此為一設備維護之問題。

第八節白色殘留物（WHITE RESIDUE）焊錫或清洗過后，有時會發現基板上有白色殘留物，雖然並不影響表面電阻值，但因外觀的因素而仍不能接受，造成的原因為：1.基板本身已有殘留物，吸收了助焊劑，再經焊錫及清洗，就形成白色殘留物。

在焊前保持基板無殘留物是很重要的。

2.積層板的烘干不當，偶樂會發現某一基板，總是有白色殘留物問題，而使用下批基板時，問題又自動消失，因為此種原因而造成的白色殘留物一般可以溶劑清洗干淨。

3.銅面氧化防止劑之配方不相容，在銅面板上一定有銅面氧化防止劑，此為基板制造廠所涂抹。

以往銅面氧化防止都是松香為主要原料，但在焊錫過程卻有使用水溶性助焊劑者。

因此在裝配線上清洗后的基板就呈現白色的松香殘留物。

若在清洗過程加一鹹化劑便可解決此問題。

目前亦已有水溶性銅面氧化防止劑。

4.基板制造時積壓項制程控制不當，使基板變質。

5.使用過舊的助焊劑，吸收了空氣中水份，而在焊錫過程後形成白色殘留的水漬。

6.基板在使用松香焊劑時，焊錫過後時間停留太久才清洗，以致不易洗淨，盡量縮短焊錫與清洗之間的延遲時間，將可改善此現象。

7.清洗基板的溶劑中水份含量過多，吸收了溶劑中的IPA的成份局部積存，降低清洗能力，解決方法為適當的去除溶劑中水份，如使用水分離器吸收水份的材料於分離器中等。

第九節深色殘留物及浸蝕痕跡（DARK RESIDUE AND ETCH MARKS）在基板的線路及焊點表面，雙層板的上下兩面都有可能發現此情形，通常是因為助焊劑的使用及清除不當：1.使用松香助焊劑時，焊錫後未在短時間內清洗。

時間拖延過長才清洗，造成基板上殘留此類痕跡。

2.酸性助焊劑的遺留亦將造成焊點發暗及腐蝕痕跡。

解決方法為在焊錫後立即清洗，或在清洗過程加入中和劑。

3.因焊錫溫度過高而致焦黑的助焊殘留物，解決方法為查出助焊劑制造廠所建議的焊錫溫度。

使用可容許較高溫度的助焊劑可免除此情況的發生。

4.焊錫雜質含量不符合要求，需加純錫可更換焊錫。

第十節針孔及氣孔（PINHOLES AND BLOWHOLES）外表上，針孔及氣孔的不同在針孔的直徑較小，現於表面，可看到底部。

針孔及氣孔都代表著焊點中有氣泡，只是尚未擴大至表層，大部份都發生在基板底部，當底部的氣光完全擴散爆開前已冷凝時，即形成了針孔或氣孔。

形成原因如下：1.在基板或零件的線腳上沾有有機污染物。

此類污染材料來自自動插件機，零件成型機及貯存不良等因素。

用普通的溶劑即可輕易的去除此類污染物，但遇SILICON OIL及類似含有SILICON的產品則較困難。

如發現問題的造成是因為SILICON OIL，則必須考慮改變潤沒油或脫模劑的來源。

2.基板含有電鍍溶液和類似材料所產生之水氣，如果基板使用較廉價的材料，則有可能吸入此類水氣，焊錫時產生足夠的熱，將溶液氧化因而造成氣孔。

裝配前將基板在烤箱中烘烤，可以改善此問題。

3.基板儲存太多或包裝不當，吸收附近環境的水氣，故裝配前需先烘烤。

4.助焊劑槽中含有水份，需定期更換助焊劑。

5.發泡及空氣刀用壓縮空氣中含有過多的水份，需加裝濾水器，並定期排氣。

6.預熱溫度過低，無法蒸發水氣或溶劑，基板一旦進入錫爐，瞬間與高溫接觸，而產生爆裂，故需調高預熱溫度。

7.錫溫過高，遇有水份或溶劑，立刻爆裂，故需調低錫爐溫度。

第十一節短路（SHORT）1.焊墊設計不當，可由圓形焊墊改為橢圓形，加大點與點之間的距離。

2.零件方向設計不當，如SOIC的腳如與錫波平行，便易短路，修改零件方向，使其與錫波垂直。

3.自動插件彎腳所致，由於ＩＰＣ規定線腳的長度在2mm以上。

4.基板孔太大，錫由孔中穿透至基板的上側而造成短路，故需縮小徑至不影響零件裝插的程度5.自動插件時，余留的零件腳太長，需限制在2mm以下。

6.錫爐溫度太低，錫無法迅速滴回錫槽，需調高錫爐溫度。

7.輸送帶速度太慢，錫無法快速滴回，需調快輸送帶速度。

8.板面的可焊性不佳，將板面清潔之。

9.基板中玻璃材料溢出，在焊接前檢查板面是否有玻璃物突出。

10.阻焊膜失效，檢查適當的阻焊膜型式和使用方式。

11.板面污染，將板面清潔之。

第十二節暗色及粒狀的接點（DULL GRAINY JOINT）1.多筆因於焊錫被污染及溶錫中混入的氧化物過多，形成焊點結構太脆。

須注意勿與使用含錫成份低的焊錫造成的暗色混淆。

2.焊錫本身成份產生變化，雜質含量過多，需加純錫或更換焊錫。

第十三節斑痕（MEASLING）玻璃織維積層起物理變化，如層與層之間發生分離現象。

但這種情形並非焊點不良。

降低預熱及焊錫溫度或者基板行進速度。

第十四節焊點呈金黃色（YELLOW SOLDER FILLETS）焊錫溫度過高所致，需調低錫爐溫度。