【正文】 問題及原因 對(duì) 策 SMA Introduce 波峰焊接缺陷分析 : 波峰焊（ Wave Solder) DE WETTING: 此一情形與沾錫不良相似 ,不同的是局部沾錫不良不會(huì)露出銅箔面 ,只有薄薄的一層錫無法形成飽滿的焊點(diǎn) . 問題及原因 對(duì) 策 COLD SOLDER OR DISTURRED SOLDER JOINTS: 焊點(diǎn)看似碎裂 ,不平 ,大部分原因是零件在焊錫正要冷卻形成焊點(diǎn)時(shí)振動(dòng)而造成 ,注意錫爐輸送是否有異常振動(dòng) . CRACKS IN SOLDER FILLET: 此一情形通常是焊錫 ,基板 ,導(dǎo)通孔 ,及零件腳之間膨脹系數(shù) ,未配合而造成 ,應(yīng)在基板材質(zhì) ,零件材料及設(shè)計(jì)上去改善 . SMA Introduce 波峰焊接缺陷分析 : 波峰焊（ Wave Solder) EXCES SOLDER: 通常在評(píng)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(duì)導(dǎo)電性及抗拉強(qiáng)度未必有所幫助 . ,傾斜角度由 1到 7度依基板設(shè)計(jì)方式 ?123。其數(shù)值通?？刂圃?PCB板厚度 的 1/2~2/3,過大會(huì)導(dǎo)致熔融的焊料流到 PCB的表面 ﹐ 形成“橋連” 2﹐ 傳送傾角 波峰焊機(jī)在安裝時(shí)除了使機(jī)器水平外 ﹐ 還應(yīng)調(diào)節(jié)傳送裝置的傾角 ﹐ 通過 傾角的調(diào)節(jié) ﹐ 可以調(diào)控 PCB與波峰面的焊接時(shí)間 ﹐ 適當(dāng)?shù)膬A角 ﹐ 會(huì)有助于 焊料液與 PCB更快的剝離 ﹐ 使之返回錫鍋內(nèi) 3﹐ 熱風(fēng)刀 所謂熱風(fēng)刀 ﹐ 是 SMA剛離開焊接波峰后 ﹐ 在 SMA的下方放置一個(gè)窄長(zhǎng)的帶開口 的“腔體” ﹐ 窄長(zhǎng)的腔體能吹出熱氣流 ﹐ 尤如刀狀 ﹐ 故稱“熱風(fēng)刀” 4﹐ 焊料純度的影響 波峰焊接過程中 ﹐ 焊料的雜質(zhì)主要是來源于 PCB上焊盤的銅浸析 ﹐ 過量的銅 會(huì)導(dǎo)致焊接缺陷增多 5﹐ 助焊劑 6﹐ 工藝參數(shù)的協(xié)調(diào) 波峰焊機(jī)的工藝參數(shù)帶速 ﹐ 預(yù)熱時(shí)間 ﹐ 焊接時(shí)間和傾角之間需要互相協(xié)調(diào) ﹐ 反復(fù)調(diào)整。 C ~60176。因此會(huì)形成飽滿 ﹐ 圓整的焊點(diǎn) ﹐ 離開波 峰尾部的多余焊料 ﹐ 由于重力的原因 ﹐ 回 落到錫鍋中 SMA Introduce 波峰焊（ Wave Solder) 波峰焊 機(jī) 4﹐ 防止橋聯(lián)的發(fā)生 沿深板 焊料 A B1 B2 v v PCB離開焊料波時(shí) ﹐ 分離點(diǎn)位與 B1和 B2之間的某個(gè)地方 ﹐ 分離后 形成焊點(diǎn) 1﹐ 使用可焊性好的元器件 /PCB 2﹐ 提高助焊剞的活性 3﹐ 提高 PCB的預(yù)熱溫度 ﹐ 增加焊盤 的濕潤(rùn)性能 4﹐ 提高焊料的溫度 5﹐ 去除有害雜質(zhì) ﹐ 減低焊料的內(nèi)聚 力 ﹐ 以利于兩焊點(diǎn)之間的焊料分 開 SMA Introduce 波峰焊（ Wave Solder) 波峰焊 機(jī)中常見的預(yù)熱方法 波峰焊機(jī)中常見的預(yù)熱方式有如下幾種 1﹐ 空氣對(duì)流加熱 2﹐ 紅外加熱器加熱 3﹐ 熱空氣和輻射相結(jié)合的方法加熱 SMA Introduce 波峰焊（ Wave Solder) 波峰焊 工藝曲線解析 預(yù)熱開始 與焊料接觸 達(dá)到潤(rùn)濕 與焊料脫離 焊料開始凝固 凝固結(jié)束 預(yù)熱時(shí)間 潤(rùn)濕時(shí)間 停留 /焊接時(shí)間 冷卻時(shí)間 工藝時(shí)間 SMA Introduce 波峰焊（ Wave Solder) 波峰焊 工藝曲線解析 1﹐ 潤(rùn)濕時(shí)間 指焊點(diǎn)與焊料相接觸后潤(rùn)濕開始的時(shí)間 2﹐ 停留時(shí)間 PCB上某一個(gè)焊點(diǎn)從接觸波峰面到離開波峰面的時(shí)間 停留 /焊接時(shí)間的計(jì)算方式是 ﹕ 停留 /焊接時(shí)間 =波峰寬 /速度 3﹐ 預(yù)熱溫度 預(yù)熱溫度是指 PCB與波峰面接觸前達(dá)到 的溫度 (見右表） 4﹐ 焊接溫度 焊接溫度是非常重要的焊接參數(shù) ﹐ 通常高于 焊料熔點(diǎn)（ 183176。 PPM的計(jì)算方法： SMA Introduce 波峰焊（ Wave Solder) 什么是波峰焊 ﹖ 波峰焊是將熔融的液態(tài)焊料 ﹐ 借助與泵的作用 ﹐ 在焊料槽液面形成特定形狀的焊料波 ﹐ 插裝了元器件的 PCB置與傳送鏈上﹐ 經(jīng)過某一特定的角度以及一定的浸入深度穿過焊料波峰而實(shí)現(xiàn)焊點(diǎn)焊接的過程 。這制度只可以保證現(xiàn)有品質(zhì)要求，但在產(chǎn) 品不斷改善 (Continuous Improvement)方面，并沒有什麼貢獻(xiàn)。在品質(zhì)管理上，它是一個(gè)很好的制度。 靜電防護(hù)步驟 SMA Introduce 質(zhì)量控制 總次品機(jī)會(huì) =總檢查數(shù)目 每件產(chǎn)品潛在次品機(jī)會(huì) （次品的數(shù)目 247。 。 。 ESD 遭受靜電破壞 SMA Introduce 靜電防護(hù)要領(lǐng) 靜電防護(hù)守則 原則一：在靜電安全區(qū)域使用或安裝靜電敏感元件 原則二：用靜電屏蔽容器運(yùn)送及存放靜電敏感元件或電路板 原則三：定期檢測(cè)所安裝的靜電防護(hù)系統(tǒng)是否操作正常 原則四：確保供應(yīng)商明白及遵從以上三大原則 ESD SMA Introduce ESD （如計(jì)算機(jī)，電腦及 電腦終端機(jī)）放在一起。 設(shè)備使用：收貨、安裝、試驗(yàn)、使用及保養(yǎng)。 印刷電路板：收貨、驗(yàn)收、儲(chǔ)存、插入、焊接、品管、包裝到出貨。 SMA Introduce 對(duì)靜電敏感的電子元件 晶 片 種 類 靜電破壞電壓 VMOS MOSFET Gaa SFET EPROM JFET SAW OPAMP CMOS 301,800 100200 100300 100 1407,200 150500 1902,500 2503,000 ESD SMA Introduce 電子元件的損壞形式有兩種 完全失去功能 ? 器件不能操作 ? 約占受靜電破壞元件的百分之十 間歇性失去功能 ? 器件可以操作但性能不穩(wěn)定，維修次數(shù)因而增加 ? 約占受靜電破壞元件的百分之九十 在電子生產(chǎn)上進(jìn)行靜電防護(hù)，可免： ? 增加成本 ? 減低質(zhì)量 ? 引致客戶不滿而影響公司信譽(yù) ESD SMA Introduce 從一個(gè)元件產(chǎn)生以后，一直到它損壞以前，所有的過程都受到靜電 的威脅。 ? 改變合金成份（比如將 63/37改成 10/90，令其熔融延后，使焊墊也能及時(shí)達(dá)到所需的熱量）。 ? 減少焊熱面積，接近與接腳在受熱上的差距。 ? 調(diào)整預(yù)熱，以改善接腳與焊墊之間的熱差。 SMA Introduce 回流焊接缺陷分析 : REFLOW 問題及原因 對(duì) 策 ? OPEN 常發(fā)生于 J型接腳與焊墊之間，其主要原因是各腳的共面性不好，以及接腳與焊墊之間的熱容量相差太多所致（焊墊比接腳不容易加熱及蓄熱）。 ? 改進(jìn)零件及板子的焊錫性。 ? 焊后加速板子的冷卻率。 ? 增強(qiáng)錫膏中助焊劑之活性。 ? NONWETTING 接腳或焊墊之焊錫性太差，或助焊劑活性不足，或熱量不足所致。 SMA Introduce 回流焊接缺陷分析 : REFLOW 問題及原因 對(duì) 策 ? DEWETTING 零件腳或焊墊的焊錫性不佳。 ? 改進(jìn)零件及與焊墊之間的尺寸比例。 ? 改進(jìn)零件或板子的焊錫性。 ? 改進(jìn)零件放置的精準(zhǔn)度。（ TOMBSTONING 或 MAMBATHAN EFFECT，或 DRAWBRIGING），尤以質(zhì)輕的小零件為甚。 ? 增加錫膏中金屬含量百分比。 ? 調(diào)整預(yù)熱使盡量趕走錫膏中的氧體。 ? 提高錫膏中金屬含量百分比。 ? 調(diào)整預(yù)熱溫度，以趕走過多的溶劑。 因而，應(yīng)從模板的制作、絲印工藝、回流焊工藝等關(guān)鍵 工序的質(zhì)量控制入手，盡可能避免橋接隱患。嚴(yán)格按標(biāo)準(zhǔn) 規(guī)范進(jìn)行焊盤設(shè)計(jì)是解決該缺陷的先決條件。 若片式元件的一對(duì)焊盤大小不同或不對(duì)稱，也會(huì)引起漏印的焊膏量不 一致，小焊盤對(duì)溫度響應(yīng)快，其上的焊膏易熔化，大焊盤則相反，所 以，當(dāng)小焊盤上的焊膏熔化后，在焊膏表面張力作用下，將元件拉直 豎起。 C的溫度預(yù)熱 12分鐘，然后在汽相焊的平衡區(qū)內(nèi)再預(yù)熱 1 分鐘左右，最后緩慢進(jìn)入飽和蒸汽區(qū)焊接消除了立片現(xiàn)象。我們通過將被焊組件在高低箱內(nèi)以 145176。汽相焊分平衡區(qū)和飽和蒸汽區(qū)，在飽和蒸汽區(qū)焊接溫度 高達(dá) 217176。 SMA Introduce b) 在進(jìn)行汽相焊接時(shí)印制電路組件預(yù)熱不充分。 C 液相溫度，焊膏未熔化，只有焊劑的粘接 力，該力遠(yuǎn)小于再流焊焊膏的表面張力， 因而，使未熔化端的元件端頭向上直立。片 式矩形元件的一個(gè)端頭先通過再流焊限線， 焊膏先熔化，完全浸潤(rùn)元件的金屬表面， 具有液態(tài)表面張力 。 SMA Introduce REFLOW 如何造成元件兩端熱不均勻： a) 有缺陷的元件排列方向設(shè)計(jì)。 REFLOW SMA Introduce REFLOW 立片問題（曼哈頓現(xiàn)象） 回流焊中立片形成的機(jī)理 矩形片式元件的一端焊接在焊 盤上，而另一端則翹立，這種現(xiàn)象 就稱為曼哈頓現(xiàn)象。這些也是造成焊球的原因。 d) 另外，焊膏印錯(cuò)的印制板清洗不充分，使焊膏殘留于印制板表面及通 孔中。 REFLOW SMA Introduce c) 如果在貼片至回流焊的時(shí)間過長(zhǎng)，則因焊膏中焊料粒子的氧化，焊劑 變質(zhì)、活性降低，會(huì)導(dǎo)致焊膏不回流，焊球則會(huì)產(chǎn)生。模板 開口尺寸腐蝕精度達(dá)不到要求，對(duì)于焊盤大小偏大，以及表面材質(zhì)較 軟（如銅模板），造成漏印焊膏的外形輪廓不清晰，互相橋連，這種 情況多出現(xiàn)在對(duì)細(xì)間距器件的焊盤漏印時(shí)，回流焊后必然造成引腳間 大量錫珠的產(chǎn)生。 C/s是較理想的。預(yù)熱區(qū)溫度上升速度過快， 達(dá)到平頂溫度的時(shí)間過短，使焊膏內(nèi)部的水分、溶劑未完全揮發(fā)出來 ，到達(dá)回流焊溫區(qū)時(shí)，引起水分、溶劑沸騰，濺出焊錫球。 SMA Introduce 原因分析與控制方法 以下主要分析與相關(guān)工藝有關(guān)的原因及解決措施： a) 回流溫度曲線設(shè)置不當(dāng)。部分液態(tài)焊錫會(huì)從焊 縫流出，形成錫球。 焊接工藝的設(shè)計(jì) 焊區(qū)：指尺寸，間隙，焊點(diǎn)間隙 導(dǎo)帶（布線）：形狀，導(dǎo)熱性，熱容量 被焊接物：指焊接方向，位置，壓力，粘合狀態(tài)等 SMA Introduce REFLOW 焊接條件 指焊接溫度與時(shí)間，預(yù)熱條件，加熱，冷卻速度 焊接加熱的方式，熱源的載體的形式（波長(zhǎng)，導(dǎo)熱 速度等） 焊接材料 焊劑：成分，濃度，活性度，熔點(diǎn)，沸點(diǎn)等 焊料：成分，組織，不純物含量，熔點(diǎn)等 母材：母材的組成，組織，導(dǎo)熱性能等 焊膏的粘度，比重，觸變性能 基板的材料，種類，包層金屬等 影響焊接性能的各種因素： SMA Introduce REFLOW 幾種焊接缺陷及其解決措施 回流焊中的錫球 回流焊中錫球形成的機(jī)理 回流焊接中出的錫球，常常藏于矩形片式元件兩端 之間的側(cè)面或細(xì)距引腳之間。 （二）再流焊區(qū) 工藝分區(qū)： SMA Introduce REFLOW 影響焊接性能的各種因素： 工藝因素 焊接前處理方式，處理的類型，方法，厚度，層 數(shù)。有 時(shí)也將該區(qū)域分為兩個(gè)區(qū)，即熔融區(qū)和再流區(qū)。 工藝分區(qū)： （二）保溫區(qū) SMA Introduce REFLOW 目的：焊膏中的焊料使金粉開始熔化，再次呈流動(dòng)狀態(tài)，替代液態(tài)焊 劑潤(rùn)濕 焊盤和元器件，這種潤(rùn)濕作用導(dǎo)致焊料進(jìn)一步擴(kuò)展，對(duì) 大多數(shù)焊料潤(rùn)濕時(shí)間為 60~90秒。 SMA Introduce REFLOW 目的：保證在達(dá)到再流溫度之前焊料能完全干燥，同時(shí)還起 著焊劑活化的作用，清除元器件、焊盤、焊粉中的金 屬氧化物。較溫和，對(duì)元器件的熱沖擊盡可能小， 升溫過快會(huì)造成對(duì)元器件的傷害，如會(huì)引起多層陶瓷電容