焊锡人员培训教材(三)
焊锡不良原因用其对策
第一章概论
1.材料因素
B PCB的包覆材料: 防氧化树脂.防焊油墨.印刷油墨 2. 焊锡性的因素.
即所有焊锡表面(如零件.PCB之PAD及电镀贯穿)之焊锡性 3.生产设备的偏差因素
A.直接因素：机器设备和维修的偏差以及外来因素.温度.输送带的
速度.浸泡的深度等
B.间接因素：通风.气压.电压的变化
二.出和解决问题的步骤及方法
1.机器设备(变量最小)
可用独特的电子仪器辅助检查，如用温度计检测各项温度，用仪表精确地校正机器参数等.
注: 在任何情况下，尽量不要想调整机器设备来克服一些短暂或偶然出现的焊锡间题.这样的调整可能会导臻更大的间题发生.
2焊锡材料
如助焊剂的比重.透明度，颜，离子含量等及锡铅合金的纯度.
(定期.不定期地抽检)
3 PCB及零件的焊锡性不良，是造成间题最大的因素.
4.检查贯穿孔(PTH)的质量.冲孔.钻孔等缺点，用放大镜检查贯穿孔表
是否平整，干凈或其它杂质，断裂或电镀的厚度标不标准.
第二章 润焊不良(Non-wetting)
焊锡性的良否，取决于被焊物是否能得到良好的润焊，基本上，焊锡能润焊铜垫或其它金属，而这些金属表面不能被氧化物所覆盖或沾到其它杂质(如灰尘，有机化合物等)，润焊不好，都是被焊物表面不干凈所造成.
一什么叫润焊不良
润焊不良是当焊锡时，锡无法全面的包覆被焊物表面，而让焊接物表面的金属裸露，这种情形特别容易在裸铜板发生，主要是锡的内聚力所造成.
润焊不均匀：是焊锡时，锡有全面覆盖整个锡面，即有达到润焊的程度，此时被焊金属与锡合金有“金属共熔反应”发生，但是当焊接表面冷却的过程中，润焊性开始减小，而锡的内聚性开始增加，原本平整的锡面因为二者张力不能平衡，所以会有一部分液态锡被拉开，而以上反角度固化成球状或珠状.此时焊锡面只有小量的锡铅合金真正地与被焊物表面达成金属与金属较厚的结合，至于那些较薄的锡面，肉眼看来是包覆整个铜面，但是在高能的显徽镜下，还是会发现肉眼看不到的润焊不良现象.
润焊不良是不能被接受的，它们严重减低了焊点的耐久性和严展性，同时也降低了焊点的导电性及导
热性.
影响润焊不良的主要因素大都是助焊剂在焊接前没有彻底的清除焊接面氧化膜的步骤，还有焊接时间的长短，温度的高低也会促使润焊不良的发生.
二润焊不良的原因及其对策
1.外界的污染
PCB和零件都有可能被污染，污染物包含油.漆.蜡.脂等, 统称为杂质(dirt)可用适当的清洁方式清除.
A：传统溶剂蒸气清洗已成功的被广泛应用，但必须选择不伤害
PCB材质的电子级溶剂，避免有害物质的残留.
B：可用水性清洗剂清洗，但要确定这些杂质是否溶于水.
C:PCB表面的防焊油墨，只能以摩擦或工具去除，但容易埋藏一些极小的粒子于PCB表面.
2.埋藏的粒子----非金属杂质.
最好的处理方法是用化学药品进行整面的触刻.
3.硅利康油-----润焊的毒药.造成硅污染的来源.
A：包装塑料袋由于使用硅来作为生产脱剂.
B：过锡前所涂的散热剂.
C：厂内环境硅合物的使用.
解决硅油的办法:
保持干凈和严格的控制.(除此之外，别无他法.)
4.严重氧化膜
A：氧化膜的形成:
金属表面只要接触空气，氧化膜就会形成.一般易被助焊剂清除，但
PCB储存不当(比如暴露在空气中时间过长或制造流程不良.烘干的过程不当，都会造成相当严重的氧化，助焊剂也莫可奈何.
B：氧化膜的解决方法
(1)活性较强的助焊剂可以去除严重的氧化膜，但只能针对某些
特殊的状况使用，因使用这类(超规格的)助焊剂后，须注意其
残留物对于质量的影响，必须有严格的品保及追踪，以确保产
品的寿命.
(2)PCB可用较强的助焊剂进行喷锡或滚锡的作业，然后再以水
指纹认证或溶剂滑洗，即先借由强活性助焊剂去除氧化膜后，再以锡包
覆，防止氧化.
(3)可用化学溶剂进行蚀刻，即用强酸类的溶液适当稀释后擦拭
氧化线路，适当清洗后马上插件过锡，否则会造成更严重的氧
化.
(4)过锡时间不够或预热温度不够，会使助焊剂不够时间清除氧
化膜，若能延长过锡时间及加强预热效果，绝对有助于氧化膜
的去除.
5.锡铅合金(solder alloy)
A：检查锡炉内的锡铅合金成份(如下表)
由于焊条中含有不纯物质而影响之事顶如下
锑增加少量，其张力增大，焊条坚硬又脆，而融点会升高
铜含有0.02%以上时会变脆，含量愈多融点愈升高
高纯度焊条含有0.001%，含有量增加其融点会下降
锌含有0.001%，光泽性会消失，流动性坏
铁焊条之光泽性变坏，接着力会降低
铝与锌一样有害，而流动性更坏
无菌检测系统
B：建立标准的作业指导书，让作业人员有依可循，降低人为疏失的变数.
第三章润焊不均匀
润焊不均匀和润焊不良很类傩，都是不能被接受的缺点.
润焊不均匀的产生:
当焊锡原本已经润焊焊接物表面，但经过一段时间后，部份的锡因不能附着而以液态状况堆积，当时锡的内聚力会把这些堆积的液态锡形成“小滴状”，使锡而不再平整.
一.造成润焊不均匀的原因:
1.焊接表面受污染(氧化)
2.裸铜板的镀锡加工.问题不是在PCB镀锡后的镀锡层表面，而
是在裸板与镀锡之界面.其问题同样发生在镀锡板，因为焊锡过程中，锡的内聚力负责把锡平整的拉回，若是焊接面受污染而不能均匀润焊时，此时焊面的表面张力也会不均匀，部份锡的“流动力”会大于锡的内聚力，而使锡脱落，造成不均匀的表面.
二.解决方法:
1.用化学溶济剥离.清洁表面的氧化膜后重新焊接.
2.高温氧刀熔锡( 即PCB浸在熔融锡拿出后以强力把锡吹
平).再用活性强的助焊剂来进行焊接.
3.当问题发生在零件脚旁时，多次浸锡或过锡则可改善.
第四章锡球
一：锡球的产生
锡球大多数发生在PCB零件面，因为锡本身的内聚力之因素，使这些锡颗粒之外观呈现球状.它们通常随着助焊剂因固化的过程附着在PCB表面，有时也会埋藏在PCB塑料物表面如防焊油墨或印刷油墨，因为这些油墨过锡时全有一段软化过程，也容易沾锡球.
大部分锡球的产生都是PCB过锡时未干的助焊剂挥发或助焊剂含水量过高，当瞬间接触高温的溶融锡时，气体体积大量膨胀，造成锡的爆发，锡就被喷出而形成锡球.
二.锡球产生的原因
1.PCB预热不够，导致表面的助焊剂未干.
2.助焊剂的配方中含水量过高
3.不良的贯穿孔(PTH)
4.工厂环境湿度过高
三.湿气及水气的来源
1.满装的助焊剂桶(2001或201)曝露在雨中时水气会聚集在开口周
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围，当温度变化时，会把水气从松动的开口处吸入桶内，所以有遮避
和仓库及随时检查助焊剂桶的开口是否紧闭，对助焊剂的储存是
很重要的.
简易车棚2.在发泡过程中，空气压缩机会夹带大量的水气及油污进入发泡槽
内，所以加装水过滤器，随时保养检查是至关重要的工作.
3.制程中要注意是否有湿的零件或工具参与其中.污水池覆盖
4.使用气刀作业，除了帮忙预热之不足外，更可预防夹具带水分回来,
而污染发泡槽.锡球是焊锡过程中任何时间孝可能发生的缺点，造
成信赖度严重的伤害，为了避免它，预防是唯一可寻的办法.
第五章: 冷焊
一.冷焊的定义:
指焊点不平滑如破碎玻璃的表面一般
二. 冷焊的产生:
焊点凝固过程中，零件与PCB相互的移动所形成，这种相
互移动的动作影响锡铅合金该有的结晶过程，降低了整个
合金的强度，当冷焊严重时，焊点表面甚至会有细微裂缝
右断裂的情况发生!
充退磁控制器三.造成冷焊的原因
1.输送轨道的皮带振动
2.机械轴承右马达转动不平衡
3.抽风设备或电扇太强
4.PCB已流过输送轨道出口，锡还未干
5.补焊人员的作业疏忽
四.预防矫正措施
PCB过锡后，保持输送轨道的平衡，让锡铅合金固化的过程中，得到完美的结晶，当冷焊发生时可用补焊的方式整修，若冷焊严重时，则可考虑重新过一次锡.
第六章：焊点不完整
一.焊孔锡不足
在单层板，双层板，多层板，焊点四周360°都没有被锡包覆.
二.贯穿孔润焊不良
锡没有完全润焊到孔壁顶端，此情形只发生双层及多层板.
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