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                SMT貼片加工之波峰焊接缺陷分析

                2017-09-29
                180次

                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,在焊點上只要部分沾錫。剖析其原因及改進方法如下:

                    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,此類油污有時是在印刷防焊劑時沾上的。

                    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現,而 SILICON OIL 不易整理,因之運用它要非常當心尤其是當它做抗氧化油常會發生問題,因它會蒸騰沾在基板上而構成沾錫不良。

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

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

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

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                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成豐滿的焊點。

                 


                3、冷焊或焊點不亮:焊點看似碎裂,不平,大部分原因是零件在焊錫正要冷卻構成焊點時振蕩而構成,留意錫爐運送是否有異常振蕩。

                 


                4、SMT貼片加工焊點破裂:此一情形一般是焊錫,基板,導通孔,及零件腳之間膨脹系數,未合作而構成,應在基板原料,零件材料及規劃上去改進。

                 


                5、焊點錫量太大:一般在評定一個焊點,希望能又大又圓又胖的焊點,但事實上過大的焊點對導電性及抗拉強度未必有所幫忙。

                    5-1、錫爐運送視點不正確會構成焊點過大,傾斜視點由1到7度依基板規劃方法?#123;整,一般視點約3。5度角,視點越大沾錫越薄視點越小沾錫越厚。

                    5-2、進步錫槽溫度,加長焊錫時刻,使剩余的錫再回流到錫槽。

                    5-3、進步預熱溫度,可削減基板沾錫所需熱量,曾加助焊作用。

                    5-4、改動助焊劑比重,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成錫橋,錫尖。

                 


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

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

                    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,原則上用綠(防焊)漆線在大金道面分隔成5mm乘10mm區塊。

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

                    6-4、出波峰后之冷卻風流視點不對,不可朝錫槽方向吹,會構成錫點急速,剩余焊錫無法受重力與內聚力拉回錫槽。

                    6-5、手焊時發生錫尖,一般為烙鐵溫度太低,致焊錫溫度缺乏無法當即因內聚力回縮構成焊點,改用較大瓦特數烙鐵,加長烙鐵在被焊目標的預熱時刻。

                 


                7、防焊綠漆上留有殘錫 :

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

                    7-2、不正確的基板CURING會構成此一現象,可在插件前先行烘烤120℃二小時,本項事故應及時回饋基板供貨商。

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

                 


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

                    8-1、助焊劑一般是此問題主要原因,有時改用另一種助焊劑即可改進,松香類助焊劑常在清洗時發生白班,此時更好的方法是尋求助焊劑供貨商的幫忙,產品是他們供應他們較專業。

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

                    8-3、不正確的CURING亦會構成白班,一般是某一批量獨自發生,應及時回饋基板供貨商并運用助焊劑或溶劑清洗即可。

                    8-4、廠內運用之助焊劑與基板氧化保護層不兼容,均發生在新的基板供貨商,或更改助焊劑廠牌時發生,應請供貨商幫忙。

                    8-5、因基板制程中所運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成此問題,主張儲存時刻越短越好。

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

                    8-7、運用松香型助焊劑,過完焊錫爐候停放時刻太九才清洗,導致引起白班,盡量縮短焊錫與清洗的時刻即可改進。

                    8-8、清洗基板的溶劑水分含量過高, 下降清洗才能并發生白班。應更新溶劑。

                 


                9、深色殘余物及浸蝕痕跡:一般黑色殘余物均發生在焊點的底部或頂端,此問題一般是不正確的運用助焊劑或清洗構成。

                    9-1、松香型助焊劑焊接后未當即清洗,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上構成黑色腐蝕色彩,且無法清洗,此現象在手焊中常發現,改用較弱之助焊劑并盡快清洗。

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

                 


                10、綠色殘留物:綠色一般是腐蝕構成,特別是電子產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產品,但一般來說發現綠色物質應為警訊,必須立刻查明原因,尤其是此種綠色物質會越來越大,應非常留意,一般可用清洗來改進。

                    10-1、腐蝕的問題:一般發生在裸銅面或含銅合金上,運用非松香性助焊劑,這種腐蝕物質內含銅離子因此呈綠色,當發現此綠色腐蝕物,即可證明是在運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,此一物質是綠色但絕不是腐蝕物且具有高絕緣性,不影影響質量但客戶不會贊同應清洗。

                    10-3、PRESULFATE 的殘余物或基板制造上相似殘余物,在焊錫后會發生綠色殘余物,應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|量。

                 


                11、白色腐蝕物:第八項談的是白色殘留物是指基板上白色殘留物,而本項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成氯化鉛,再與二氧化碳構成碳酸鉛(白色腐蝕物)。在運用松香類助焊劑時,因松香不溶于水會將含氯活性劑包著不致腐蝕,但如運用不當溶劑,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:針孔與氣孔之區別,針孔是在焊點上發現一小孔,氣孔則是焊點上較大孔可看到內部,針孔內部一般是空的,氣孔則是內部空氣徹底噴出而構成之大孔,其構成原因是焊錫在氣體沒有徹底排除即已凝固,而構成此問題。

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

                    12-2、基板有濕氣:如運用較廉價的基板原料,或運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成,處理方法是放在烤箱中120℃烤二小時。

                    12-3、電鍍溶液中的光亮劑:運用很多光亮劑電鍍時,光亮劑常與金一起堆積,遇到高溫則蒸發而構成,特別是鍍金時,改用含光亮劑較少的電鍍液,當然這要回饋到供貨商。

                 


                13、TRAPPED OIL:氧化避免油被打入錫槽內經噴流涌出而機污染基板,此問題應為錫槽焊錫液面過低,錫槽內追加焊錫即可改進。

                 


                14、貼片加工焊點暗淡:此現象分為二種(1)焊錫往后一段時刻,(約半載至一年)焊點色彩轉暗。(2)經制造出來的成品焊點便是暗淡的。

                    14-1、焊錫內雜質:必須每三個月定期檢驗焊錫內的金屬成分。

                    14-2、助焊劑在熱的外表上亦會發生某種程度的暗淡色,如RA及有機酸類助焊劑留在焊點上過久也會構成輕微的腐蝕而呈暗淡色,在焊接后立刻清洗應可改進。某些無機酸類的助焊劑會構成 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)焊點亦較暗淡。

                 


                15、焊點外表粗糙:焊點外表呈砂狀杰出外表,而焊點全體形狀不改動。

                    15-1、金屬雜質的結晶:必須每三個月定期檢驗焊錫內的金屬成分。

                    15-2、錫渣:錫渣被PUMP打入錫槽內經噴流涌出因錫內含有錫渣而使焊點外表有砂狀杰出,應為錫槽焊錫液面過低,錫槽內追加焊錫并應整理錫槽及PUMP即可改進。

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

                 


                16、黃色焊點:系因焊錫溫度過高構成,當即檢查錫溫及溫控器是否毛病。

                 


                17、短路:過大的焊點構成兩焊點相接。

                    17-1、基板吃錫時刻不夠,預熱缺乏調整錫爐即可。

                    17-2、助焊劑不良:助焊劑比重不當,劣化等。

                    17-3、基板進行方向與錫波合作不良,更改吃錫方向。

                    17-4、線路規劃不良:線路或接點間過分挨近(應有0。6mm以上距離);如為排列式焊點或IC,則應考慮盜錫焊墊,或運用文字白漆予以區隔,此時之白漆厚度需為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帶上構成短路應整理錫爐或更進一步悉數更新錫槽內的焊錫

                 

                 


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