SMT貼片加工之波峰焊接缺陷分析

SMT貼片加工之波峰焊接缺陷剖析

1、沾錫不良 POOR WETTING:

這種情況是不可接受的缺陷，在焊點(diǎn)上只要部分沾錫。剖析其原因及改進(jìn)方法如下:

    1-1、外界的污染物如油，脂，臘等，此類污染物一般可用溶劑清洗，此類油污有時(shí)是在印刷防焊劑時(shí)沾上的。

    1-2、SILICON OIL 一般用于脫模及潤滑之用，一般會在基板及零件腳上發(fā)現(xiàn)，而 SILICON OIL 不易整理，因之運(yùn)用它要非常當(dāng)心尤其是當(dāng)它做抗氧化油常會發(fā)生問題，因它會蒸騰沾在基板上而構(gòu)成沾錫不良。

    1-3、常因儲存情況不良或基板制程上的問題發(fā)生氧化，而助焊劑無法去除時(shí)會構(gòu)成沾錫不良，過二次錫或可處理此問題。

    1-4、沾助焊劑方法不正確，構(gòu)成原由于發(fā)泡氣壓不穩(wěn)定或缺乏，致使泡沫高度不穩(wěn)或不均勻而使基板部分沒有沾到助焊劑。

    1-5、吃錫時(shí)刻缺乏或錫溫缺乏會構(gòu)成沾錫不良，由于熔錫需要滿足的溫度及時(shí)刻WETTING，一般焊錫溫度應(yīng)高于熔點(diǎn)溫度50℃至80℃之間，沾錫總時(shí)刻約3秒。

2、部分沾錫不良：此一情形與沾錫不良相似，不同的是部分沾錫不良不會露出銅箔面，只要薄薄的一層錫無法構(gòu)成豐滿的焊點(diǎn)。

3、冷焊或焊點(diǎn)不亮：焊點(diǎn)看似碎裂，不平，大部分原因是零件在焊錫正要冷卻構(gòu)成焊點(diǎn)時(shí)振蕩而構(gòu)成，留意錫爐運(yùn)送是否有異常振蕩。

4、SMT貼片加工焊點(diǎn)破裂：此一情形一般是焊錫，基板，導(dǎo)通孔，及零件腳之間膨脹系數(shù)，未合作而構(gòu)成，應(yīng)在基板原料，零件材料及規(guī)劃上去改進(jìn)。

5、焊點(diǎn)錫量太大：一般在評定一個(gè)焊點(diǎn)，希望能又大又圓又胖的焊點(diǎn)，但事實(shí)上過大的焊點(diǎn)對導(dǎo)電性及抗拉強(qiáng)度未必有所幫忙。

    5-1、錫爐運(yùn)送視點(diǎn)不正確會構(gòu)成焊點(diǎn)過大，傾斜視點(diǎn)由1到7度依基板規(guī)劃方法?#123;整，一般視點(diǎn)約3。5度角，視點(diǎn)越大沾錫越薄視點(diǎn)越小沾錫越厚。

    5-2、進(jìn)步錫槽溫度，加長焊錫時(shí)刻，使剩余的錫再回流到錫槽。

    5-3、進(jìn)步預(yù)熱溫度，可削減基板沾錫所需熱量，曾加助焊作用。

    5-4、改動(dòng)助焊劑比重，略為下降助焊劑比重，一般比重越高吃錫越厚也越易短路，比重越低吃錫越薄但越易構(gòu)成錫橋，錫尖。

6、錫尖 (冰柱) ：此一問題一般發(fā)生在DIP或WIVE的焊接制程上，在零件腳頂端或焊點(diǎn)上發(fā)現(xiàn)有冰尖般的錫。

    6-1、基板的可焊性差，此一問題一般伴隨著沾錫不良，此問題應(yīng)由基板可焊性去討論，可試由提升助焊劑比重來改進(jìn)。

    6-2、基板上金道(PAD)面積過大，可用綠(防焊)漆線將金道分隔來改進(jìn)，原則上用綠(防焊)漆線在大金道面分隔成5mm乘10mm區(qū)塊。

    6-3、錫槽溫度缺乏沾錫時(shí)刻太短，可用進(jìn)步錫槽溫度加長焊錫時(shí)刻，使剩余的錫再回流到錫槽來改進(jìn)。

    6-4、出波峰后之冷卻風(fēng)流視點(diǎn)不對，不可朝錫槽方向吹，會構(gòu)成錫點(diǎn)急速，剩余焊錫無法受重力與內(nèi)聚力拉回錫槽。

    6-5、手焊時(shí)發(fā)生錫尖，一般為烙鐵溫度太低，致焊錫溫度缺乏無法當(dāng)即因內(nèi)聚力回縮構(gòu)成焊點(diǎn)，改用較大瓦特?cái)?shù)烙鐵，加長烙鐵在被焊目標(biāo)的預(yù)熱時(shí)刻。

7、防焊綠漆上留有殘錫 ：

    7-1、基板制造時(shí)殘留有某些與助焊劑不能兼容的物質(zhì)，在過熱之，后餪化發(fā)生黏性黏著焊錫構(gòu)成錫絲，可用丙酮(*已被蒙特婁條約禁用之化學(xué)溶劑)，，氯化烯類等溶劑來清洗，若清洗后仍是無法改進(jìn)，則有基板層材CURING不正確的或許，本項(xiàng)事故應(yīng)及時(shí)回饋基板供貨商。

    7-2、不正確的基板CURING會構(gòu)成此一現(xiàn)象，可在插件前先行烘烤120℃二小時(shí)，本項(xiàng)事故應(yīng)及時(shí)回饋基板供貨商。

    7-3、錫渣被PUMP打入錫槽內(nèi)再噴流出來而構(gòu)成基板面沾上錫渣，此一問題較為單純良好的錫爐保護(hù)，錫槽正確的錫面高度(一般正常情況當(dāng)錫槽不噴流停止時(shí)錫面離錫槽邊際10mm高度)

8、白色殘留物：在焊接或溶劑清洗往后發(fā)現(xiàn)有白色殘留物在基板上，一般是松香的殘留物，這類物質(zhì)不會影響外表電阻質(zhì)，但客戶不接受。

    8-1、助焊劑一般是此問題主要原因，有時(shí)改用另一種助焊劑即可改進(jìn)，松香類助焊劑常在清洗時(shí)發(fā)生白班，此時(shí)更好的方法是尋求助焊劑供貨商的幫忙，產(chǎn)品是他們供應(yīng)他們較專業(yè)。

    8-2、基板制造過程中殘留雜質(zhì)，在長時(shí)刻儲存下亦會發(fā)生白斑，可用助焊劑或溶劑清洗即可。

    8-3、不正確的CURING亦會構(gòu)成白班，一般是某一批量獨(dú)自發(fā)生，應(yīng)及時(shí)回饋基板供貨商并運(yùn)用助焊劑或溶劑清洗即可。

    8-4、廠內(nèi)運(yùn)用之助焊劑與基板氧化保護(hù)層不兼容，均發(fā)生在新的基板供貨商，或更改助焊劑廠牌時(shí)發(fā)生，應(yīng)請供貨商幫忙。

    8-5、因基板制程中所運(yùn)用之溶劑使基板原料變化，尤其是在鍍鎳過程中的溶液常會構(gòu)成此問題，主張儲存時(shí)刻越短越好。

    8-6、助焊劑運(yùn)用過久老化，暴露在空氣中吸收水氣劣化，主張更新助焊劑(一般發(fā)泡式助焊劑應(yīng)每周更新，浸泡式助焊劑每兩周更新，噴霧式每月更新即可)。

    8-7、運(yùn)用松香型助焊劑，過完焊錫爐候停放時(shí)刻太九才清洗，導(dǎo)致引起白班，盡量縮短焊錫與清洗的時(shí)刻即可改進(jìn)。

    8-8、清洗基板的溶劑水分含量過高， 下降清洗才能并發(fā)生白班。應(yīng)更新溶劑。

9、深色殘余物及浸蝕痕跡：一般黑色殘余物均發(fā)生在焊點(diǎn)的底部或頂端，此問題一般是不正確的運(yùn)用助焊劑或清洗構(gòu)成。

    9-1、松香型助焊劑焊接后未當(dāng)即清洗，留下黑褐色殘留物，盡量提前清洗即可。

    9-2、酸性助焊劑留在焊點(diǎn)上構(gòu)成黑色腐蝕色彩，且無法清洗，此現(xiàn)象在手焊中常發(fā)現(xiàn)，改用較弱之助焊劑并盡快清洗。

    9-3、有機(jī)類助焊劑在較高溫度下燒焦而發(fā)生黑班，承認(rèn)錫槽溫度，改用較可耐高溫的助焊劑即可。

10、綠色殘留物：綠色一般是腐蝕構(gòu)成，特別是電子產(chǎn)品可是并非徹底如此，由于很難分辯到底是綠銹或是其它化學(xué)產(chǎn)品，但一般來說發(fā)現(xiàn)綠色物質(zhì)應(yīng)為警訊，必須立刻查明原因，尤其是此種綠色物質(zhì)會越來越大，應(yīng)非常留意，一般可用清洗來改進(jìn)。

    10-1、腐蝕的問題:一般發(fā)生在裸銅面或含銅合金上，運(yùn)用非松香性助焊劑，這種腐蝕物質(zhì)內(nèi)含銅離子因此呈綠色，當(dāng)發(fā)現(xiàn)此綠色腐蝕物，即可證明是在運(yùn)用非松香助焊劑后未正確清洗。

    10-2、COPPER ABIETATES 是氧化銅與 ABIETIC ACID (松香主要成分)的化合物，此一物質(zhì)是綠色但絕不是腐蝕物且具有高絕緣性，不影影響質(zhì)量但客戶不會贊同應(yīng)清洗。

    10-3、PRESULFATE 的殘余物或基板制造上相似殘余物，在焊錫后會發(fā)生綠色殘余物，應(yīng)要求基板制造廠在基板制造清洗后再做清潔度測試，以確?；迩鍧嵍鹊馁|(zhì)量。

11、白色腐蝕物:第八項(xiàng)談的是白色殘留物是指基板上白色殘留物，而本項(xiàng)目談的是零件腳及金屬上的白色腐蝕物，尤其是含鉛成分較多的金屬上較易生成此類殘余物，主要是由于氯離子易與鉛構(gòu)成氯化鉛，再與二氧化碳構(gòu)成碳酸鉛(白色腐蝕物)。在運(yùn)用松香類助焊劑時(shí)，因松香不溶于水會將含氯活性劑包著不致腐蝕，但如運(yùn)用不當(dāng)溶劑，只能清洗松香無法去除含氯離子，如此一來反而加快腐蝕。

12、針孔及氣孔：針孔與氣孔之區(qū)別，針孔是在焊點(diǎn)上發(fā)現(xiàn)一小孔，氣孔則是焊點(diǎn)上較大孔可看到內(nèi)部，針孔內(nèi)部一般是空的，氣孔則是內(nèi)部空氣徹底噴出而構(gòu)成之大孔，其構(gòu)成原因是焊錫在氣體沒有徹底排除即已凝固，而構(gòu)成此問題。

    12-1、有機(jī)污染物:基板與零件腳都或許發(fā)生氣體而構(gòu)成針孔或氣孔，其污染源或許來自自動(dòng)植件機(jī)或儲存情況不佳構(gòu)成，此問題較為簡略只要用溶劑清洗即可，但如發(fā)現(xiàn)污染物為SILICONOIL 因其不容易被溶劑清洗，故在制程中應(yīng)考慮其它代用品。

    12-2、基板有濕氣:如運(yùn)用較廉價(jià)的基板原料，或運(yùn)用較粗糙的鉆孔方法，在貫孔處容易吸收濕氣，焊錫過程中受到高熱蒸騰出來而構(gòu)成，處理方法是放在烤箱中120℃烤二小時(shí)。

    12-3、電鍍?nèi)芤褐械墓饬羷?運(yùn)用很多光亮劑電鍍時(shí)，光亮劑常與金一起堆積，遇到高溫則蒸發(fā)而構(gòu)成，特別是鍍金時(shí)，改用含光亮劑較少的電鍍液，當(dāng)然這要回饋到供貨商。

13、TRAPPED OIL:氧化避免油被打入錫槽內(nèi)經(jīng)噴流涌出而機(jī)污染基板，此問題應(yīng)為錫槽焊錫液面過低，錫槽內(nèi)追加焊錫即可改進(jìn)。

14、貼片加工焊點(diǎn)暗淡：此現(xiàn)象分為二種(1)焊錫往后一段時(shí)刻，(約半載至一年)焊點(diǎn)色彩轉(zhuǎn)暗。(2)經(jīng)制造出來的成品焊點(diǎn)便是暗淡的。

    14-1、焊錫內(nèi)雜質(zhì):必須每三個(gè)月定期檢驗(yàn)焊錫內(nèi)的金屬成分。

    14-2、助焊劑在熱的外表上亦會發(fā)生某種程度的暗淡色，如RA及有機(jī)酸類助焊劑留在焊點(diǎn)上過久也會構(gòu)成輕微的腐蝕而呈暗淡色，在焊接后立刻清洗應(yīng)可改進(jìn)。某些無機(jī)酸類的助焊劑會構(gòu)成 ZINC OXYCHLORIDE 可用 1% 的鹽酸清洗再水洗。

    14-3、在焊錫合金中，錫含量低者(如40/60焊錫)焊點(diǎn)亦較暗淡。

15、焊點(diǎn)外表粗糙:焊點(diǎn)外表呈砂狀杰出外表，而焊點(diǎn)全體形狀不改動(dòng)。

    15-1、金屬雜質(zhì)的結(jié)晶:必須每三個(gè)月定期檢驗(yàn)焊錫內(nèi)的金屬成分。

    15-2、錫渣:錫渣被PUMP打入錫槽內(nèi)經(jīng)噴流涌出因錫內(nèi)含有錫渣而使焊點(diǎn)外表有砂狀杰出，應(yīng)為錫槽焊錫液面過低，錫槽內(nèi)追加焊錫并應(yīng)整理錫槽及PUMP即可改進(jìn)。

    15-3、外來物質(zhì):如毛邊，絕緣材等藏在零件腳，亦會發(fā)生粗糙外表。

16、黃色焊點(diǎn)：系因焊錫溫度過高構(gòu)成，當(dāng)即檢查錫溫及溫控器是否毛病。

17、短路：過大的焊點(diǎn)構(gòu)成兩焊點(diǎn)相接。

    17-1、基板吃錫時(shí)刻不夠，預(yù)熱缺乏調(diào)整錫爐即可。

    17-2、助焊劑不良:助焊劑比重不當(dāng)，劣化等。

    17-3、基板進(jìn)行方向與錫波合作不良，更改吃錫方向。

    17-4、線路規(guī)劃不良:線路或接點(diǎn)間過分挨近(應(yīng)有0。6mm以上距離);如為排列式焊點(diǎn)或IC，則應(yīng)考慮盜錫焊墊，或運(yùn)用文字白漆予以區(qū)隔，此時(shí)之白漆厚度需為2倍焊墊(金道)厚度以上。

    17-5、被污染的錫或積聚過多的氧化物被PUMP帶上構(gòu)成短路應(yīng)整理錫爐或更進(jìn)一步悉數(shù)更新錫槽內(nèi)的焊錫