焊锡工程的不良原因分析及对策

如果要保证达到一个高品质的焊接效果，则不但要使用高品质的焊锡,而且也要选择适合应用优质的助焊剂,同时还要会在生产过程中控制焊锡的各种不良问题，尽早地查出不良原因并适当处理,以减少许多发生的缺点进而达到零缺点的最佳目标.
焊锡工程的不良原因分析及对策主要如下：    
     吃锡不良
    现象为线路板的表面有部分未沾到锡，原因为:
    表面附有油脂﹑氧化杂质等，可以溶解洗净。
    基板制造过程时的打磨粒子遗留在线路表面，此为印刷电路板制造商的问题。
    由于储存时间﹑环境或制程不当，基板或零件的锡面氧化及铜面晦暗情况严重。换用助焊剂通常无法解决问题，重焊一次将有助于吃锡效果。
    助焊剂使用条件调整不当，如发泡所需的压力及高度等。比重亦是很重要的因素之一，因为线路表面助焊剂分布的多少受比重所影响。
    焊锡时间或温度不够，一般焊锡的操作温度应较其熔点温度高55-80℃之间。
    预热温度不够。可调整预热温度，使基板零件侧表面温度达到要求之温度约90-110℃。
    焊锡中杂质成份太多，不符合要求。可按时侧量焊锡中之杂质。

退锡 
    多发生于镀锡铅基板，与吃锡不良的情形相似；但在焊接的线路表面与锡波脱离时，大部分已沾附在板上的焊锡又被拉回到锡炉中，所以情况较吃锡不良严重，重焊一次不一定能改善。原因是基板制造工厂在镀锡铅前未将表面清洗干净，此时可将不良之基板送回工厂重新处理。

     冷焊或焊点不光滑 
    此情况可被列为焊点不均匀的一种，发生于基板脱离锡波正在凝固时零件受外力影响移动而形成的焊点。
    保持基板在焊锡过后的传送动作平稳，例如加强零件的固定，注意零件线脚方向等，总之，待焊过的基板得到足够的冷却后再移动，可避免此一问题的发生。解决的办法为再过一次锡波。至于冷焊，是锡温太高或太低都有可能造成此情形。

     焊点裂痕 
    造成的原因为基板﹑贯穿孔及焊点中零件脚受热膨胀系数方面配合不当，可以说实际上不算是焊锡的问题，而是牵涉到线路及零件设计时，材料尺寸在热方面的配合。
    另基板装配品的碰撞﹑重叠也是主因之一。因此，基板装配品皆不可碰撞﹑重叠﹑堆积。用切割机剪切线脚更是主要原因，对策是采用自动插件机或事先剪脚或购买不必再剪脚的尺寸的零件。

     锡量过多 
    过大的焊点对电流的流通并无帮助，但对焊点

的强度则有不良影响，形成的原因为: 
基板与焊锡的接触角度不当，改变角度(3℃)，可使溶锡脱离线路滴下时有较大的拉力，而得到较适中的焊点。
    焊锡温度过低或焊锡时间太短，使溶锡在线路表面上未能完全滴下便已冷凝。
预热温度不够，使助焊剂为完全发挥清洁线路表面的作用。
    调高助焊剂的比重，亦将有助于避免连焊的产生。然而，亦须留意比重太高，焊锡过后基板上助焊剂残余物增多。

     锡尖 
    锡尖在线路上或零件脚端形成，是另一种形状的焊锡过多。
    再次焊锡可将此尖消除。有时此情形亦与吃锡不良及不吃锡同时发生，原因如下:
    基板的可焊性差，此项推断可以从线路接点边线不良及不吃锡来确认。在此情况下，再次过焊锡炉并不能解决问题，因为如前所述，线路表面的性况不佳，如此处理方法将无效。
    基板上未插零件的大孔。焊熄进入孔中，冷凝时孔中的焊锡因数量不多，被重力拉下而形成冰柱。
    在手工作业焊锡方面，烙铁头温度不够是主要原因，或是虽然温度够，但烙铁头上的焊锡太多，亦会有影响。
    金属不纯物含量高，需加纯锡或更换焊锡。

     焊锡沾附于基板基材上  

若有和助焊剂配方不相溶的化学品残留在基板上，将会造成此种情况。在焊锡时，这些材料因高温变软发粘，而粘住一些焊锡。用强的溶剂如酮等清洗基板上的此类化学品，将有助于改善情况。如果仍然发生焊锡附于基板上，则可能是基板在烘烤过程时处理不当。
    基板制造工厂在电路板烘干过程处理不当。在基板装配前先放入烤箱中以80-100℃烘烤2-3时，或可改善此问题。
    焊锡中的杂质及氧化物与基板接触亦将造成此现象，此为设备维护之问题。

白色残留物 
    电路板清洗过后，有时会发现基板上有白色残留物，虽然并不影响表面电阻值，但因外观的因素而仍不能被接受。造成的原因为:
    基板本身已有残留物，吸入了助焊剂，再经焊锡及清洗，就形成白色残留物。在焊锡前保持基板无残留物是很重要的。
    电路板的烘干处理不当，偶尔会发现某一批基板，总是有白色残留物问题，而使用下一批基板时，又会自动消失。因为此种原因而造成的白色残留物一般可以用溶剂清洗干净。
    铜面氧化防止剂之配方不相溶。在铜面板上有一定铜面氧化防止剂，此为基板制造厂所涂抹。以往铜面氧化防止剂都是以松香为主要原料，但在焊锡过程中却有使用水溶性助焊剂者。因此在装配线上清洗后的基板就呈现    白色的松香残留物。若在清洗过程加-醇类防止剂便可解决此问题。目前亦已有水溶性铜面氧化防止剂。
    基板制造时各项制程控制不当，使基板变质。
    使用过后的助焊剂，吸收了空气中水份，而在焊锡过程后形成白色残留的水渍。
    基板在使用松香助焊剂时，焊锡过后时间停留太久才清洗，以致不易洗净。尽量缩短焊锡与清洗之间的延迟时间，将可改善此现象。
    清洗基板的溶剂水份含量过多，吸收子溶剂中的IPA的成份局部积存,降低清洗能力.解决方法为适当的去除溶剂中的水份,置换或全部置换清洗剂。

    深色残留物及浸蚀痕迹 
    在基板的线路及焊点表面，双层板的上下两面都有可能发现此情形，通常的因为助焊剂的使用及清除不当:
    使用松香助焊剂时，焊锡后未在短时间内清洗。时间拖延过长才清洗，造成基板残留此类痕迹。
    酸性助焊剂的遗留亦将造成焊点发暗及有腐蚀痕迹。解决方法为在焊锡后立即清洗，或在清洗过程中加入中和剂。
    因焊锡温度过高而致焦黑的助焊剂残留物，解决方法为查出助焊剂制造厂所建议的焊锡温度。使用可溶许较高温度的助焊剂可免除此情况的发生。
    焊锡杂质含量不符合要求，需加纯锡或更换焊锡。

    暗色及粒状的接点 
    多起因于焊锡被污染及溶锡中混入的氧化物过多，形成焊点结构太脆，需注意使用含锡成份低的焊锡造成的暗色。
    焊锡本身成份产生变化，杂质含量过多，需加纯锡或更换焊锡。

    斑痕 
    玻璃维护层物理变化，如层与层之间发生分离现象。但这种情形并非焊点不良。原因是基板受热过高，需降低预热及焊锡温度或增加基板行进速度。

    焊点呈金黄色 
    焊锡温度过高所致，需调低锡炉温度。

    基板零件面过多的焊锡 
    锡炉太高或液面太高，以致溢出基板，调低锡波或锡炉。
    基板夹具不适当，致锡面超过基板表面，重新设计或修改基板夹具。
    导线线经过基板焊孔不合。重新设计基板焊孔之尺寸，必要时更换零件。

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