SMT與Wave soldering焊錫的中文翻譯與觀念澄清

焊接強度這兩天上了一堂「白蓉生」老師的焊接課程,被訂正了幾個「專有名詞」與觀念上的錯誤。

白老師對這些專有名詞的中文翻譯,非常的堅持,很有自己的主見,看來工作熊格子內很多的名詞都得找時間來改一改了。

下面先把這次上課所學到的許多觀念在這裡提出來給大家參考先,日後有空的時候再把上課的內容陸續整理出來,因為白老師說他不在意別人引用他的圖片與文章,既然是正確的觀念,當然要給它發揚光大囉。







1. 現在電子組裝廠的SMT回焊爐幾乎已經不用【IR Reflow】了,而全部改成了【Convection Reflow】熱風式的回焊爐了。

IR是Infrared紅外線的縮寫,早期的回焊爐的確是使用紅外線來加熱,可是紅外線加熱有很多的缺點,其中最大的問題就是加熱不均勻,因為紅外線受零件顏色的影響非常明顯,顏色較深的零件加熱較快,顏色較淺的加熱速度較慢。

另外,躲在大零件旁邊的小零件,不易受到紅外線的照射,也會有加熱不足的另一種陰影效應的問題,凡此種種,現在的電子組裝廠應該已經看不到任何的【IR Reflow】,至少我看過的幾家工廠都沒有。所以不要再叫【IR Reflow】了,回焊爐只要說是【Reflow】就可以了,如果硬要表示你的學問,可以稱其為【Convection Reflow】或【Hot Air Reflow】。

2. Reflow中文要翻成【回焊】或【回流焊】,而不可以翻成【迴】。

Reflow是把做成合金的錫粉與助焊劑混和在一起的「錫膏」透過加熱的程序,將其重新回復到原來的焊點與原來的焊料,而不是有個「走」自旁,返復轉來轉去的「廻」流焊。

3. SMT(Surface Mount Technology)的中文要翻成【表面貼焊】,不可以翻成【黏著】。

因為電子零件是貼附到電路板,經過Reflow作業重新焊接到電路板,錫膏並不是【膠】,不是把電子零件黏到電路板。

4. Soak Zone中文應該翻譯成【吸熱區】,而不是浸泡區。

SMT Reflow Profile的第二段【Soak zone】的目的是要讓所有需要焊接在一起的零件吸收到足夠的熱量(thermal mass),讓不同質地與大小的零組件可以保持均勻溫度﹐板面溫度差△T接近最小值,才能繼續往下一個回焊區(reflow zone)階段,同時融錫並達到焊接的目的。

5. 回焊爐加【氮氣(N2)】的優點

因為氮氣屬於惰性氣體的一種,不易與金屬產生化合物,也可以避免空氣中的氧氣與金屬產生氧化的反應,回焊爐加氮氣的優點如下:

  • 可以讓錫膏的表面張力變小,利於爬錫。
  • 可以降低氧化,讓PCB的第二面在第一面過爐時不易氧化,利於二次回焊,可以產生較好的焊接,也可以減少空洞的產生。
  • 減少空洞率(void)。因為錫膏或焊墊的氧化降低,空洞自然就減少了。

另外,現在也有研發在波焊爐中加氮氣,優點是可以降低液態錫槽氧化的速度,因為長期處與液態的錫與空氣中接觸後會形成錫渣,有些較細小的錫渣會隨著湧錫附著在PCB的表面,若是剛好連在兩個錫點之間就會形成短路。另一個優點是可以增加插腳零件的吃錫率,因為錫的表面張力變小,利於爬錫。不過,氮氣也不便宜就是了,而且波焊對氮氣的消耗量比貼焊還大。

6. Wave soldering中文要要翻譯成【波焊】,而不應該翻成【波峰焊】。

【Wave soldering】是使用錫波將插腳零件焊接於電路板。雖然大部分的【Wave soldering】機器都有兩道錫波,第一道像噴泉一樣的擾流波,用來加強焊接及大零件的消除陰影效應;第二道則是如鏡子的平波,用來刮除多於

嚴格說起來焊接的地方不是波「峰」,至少第二道的平面波就沒有波峰,而英文的波峰應該叫【Crest】,而不是【Wave】,所以【Wave soldering】只要翻成【波焊】就可以了,沒有【峰】。

7. 波焊爐的無鉛錫池不能使用SAC成份的錫條或錫棒

SAC是錫(Sn)銀(Ag)銅(Cu)的縮寫,現在最多人使用的是SAC305,表示含有96.5%的錫(Sn)、3.0%的銀(Ag)與0.5%的銅(Cu),但是波焊的錫池如果含銅比率過多,就容易造成插腳焊接零件短路的問題;其次會造成電路板過波焊面「咬銅」的問題。

8. 軍規與汽車用組裝電路板要求使用有鉛插孔焊接

這是因為有鉛焊接(Sn63/Pd37)的焊接強度,比無鉛焊接(SAC305)的強度高出很多,而且插孔焊接(Through Hole)也比SMT貼焊的焊接強度來得高。


延伸閱讀:
波焊(wave soldering)技術介紹
回流焊的溫度曲線 Reflow Profile
介紹認識【錫膏(solder paste)】的基本知識
如何將錫膏印刷於電路板(solder paste printing)




訪客留言內容(Comments)

不知道為什麼,白老師在業界的評價有點極端0_0″
針對Item 5的部分我要做點補充
業界已經有可以加N2的Wave solder,而且有兩種!!
一種是跟目前一樣的湧錫方式,
另一種叫做Selective wave solder,
而這種wave solder絕大部分應用在車載/軍規/醫用/航空
因為必須控制不良品產出,所以焊接的時候必須要比較精細
一般都認為wave solder後有touch up是很正常的事情
但車載/軍規/醫用/航空可能有部分品項是不準有任何的不良品產生
且限制不準任何rework,當然爐後的touch up也算在內
一旦產生不良品,唯一做法就是報廢!!!
(P.S曾經到某間生產車載系統的公司參觀,真的被震撼到了,因為工廠的生產線內找不到任何維修工具)
當然這種設備比任何一般湧錫式的wave solder貴7倍以上
但這7倍是很容易被其他項目抵銷回來的!!!因為在其他方面的用量卻省很多!!!

ewew;
白老師在業界,尤其是PCB的切片,一直享有盛名。
人通常有了學問,就會比較聽不進別人的話,不知道是不是這樣子讓你覺得有不同的評價。
而且人家是前輩,敬老尊賢是一定要的。
車用電子因為牽扯到人命,所以要求的確非常嚴格可以理解。不能rework我還是第一次聽到呢,這樣子真的超級嚴格啊,而且事前的作業一定要準備充分,才能確保良率。

呵呵~~~我沒上過白老師的課,但有看過他的著作!!
我對他沒有任何的評價,只是之前在跟幾個業界的朋友聊天的時候,
對白老師提出了個人的看法!!
車載/軍規/醫用/航空的產品限制很多,要能夠生產這類的產品
對於工廠內的人機料法都要有一定程度的提升
某間車商曾經有來我們公司audit,光是負責採購的Leader就是黑帶大師
這個稽核的過程非常的痛苦~>_<~,而且所有的製程要求比一般的消費性產品更高,且必須事先通過TS16949的稽核!!
當然最重要的是"不準"有任何Rework的行為!!!
而稽核的項目中有一條就是要有Selective wave solder,所以才開始接觸這個設備,雖然最後沒接到這個車商的case,但公司的上層對這個設備有了很大的興趣,後續也真的買了這種設備!!
以前在NPI階段的Wave solder carrier的治具要怎麼開,導錫槽該從哪開始,角度要多少,拖錫墊要不要加,流向要怎麼流才會減少短路及吃錫率較好,現在通通不必想了!!!真是愉快啊^^"

ewew;
每次看到您的回答,都會讓我汗顏,因為每次你的文字都比我多,簡直可以發表成一篇文章了。
Selective solder真的是個不錯的機器,不知道你有沒有其layout的設計規範,比如說通孔周圍需要保持多大的範圍不可以有其他零件,以避免短路。

Lieber 工作熊,

感謝分享! 這篇文章要是我在一開始踏入電子製造圈就收到那就太美妙了..(哈哈哈想太多)!

我不認識大家傳說中的白老師, 所以不敢批評其他專業名詞的見解…

然而第8點,軍規與汽車用組裝電路板要求使用"有鉛"插孔焊接,這點有些不太能理解。
因為我們是在做一些歐美automotive自排換檔器,目前已經超過70%的產品為無鉛焊接(包含THT&SMD),不能rework是第一次聽到, 可能是定義不同, 個人覺得rework要看是什麼狀況,何種component,有的可以受過訓練的員工自行rework,有的則不行得直接報廢, 很多時候這種判斷是靠OEM累積的經驗來決定的,以上小小分享…

LG

德莉雅;
我個人是沒有做過車用電子,如果做的是汽車的主控制板,牽涉到安全及人命的零件,要求不可以rework是可以理解的,因為rework的品質真的無法管控,尤其是手動的焊接。其他非關安全的零件車用零件,比如說窗簾,應該就比較沒有問題。純粹只是就個人的想法。

熊大~~~這樣要配合怎麼的噴嘴而定,大小不同的噴嘴所需要的空間就不同
我把PCB Layout最小的閃避空間圖寄給你了!!!請查收!!
沒收到在跟我說!!!

ewew;
收到囉!
大感謝,比一般Wave solderintg需要保留的空間小,真的可以試看看

軍規的是可以rework的,
軍規會要求做環測(高溫,低溫,震動,衝擊等等),
若有rework 環測就要重做

Hi 狂人哥 你好,
波焊爐的無鉛錫池不能使用SAC成份的錫條或錫棒(SAC305),請問要使用那種錫棒可此解決問題如SAC105/SAC0805/SAC0307,選擇哪種錫棒可改善短路和咬銅,因最近遇到SOP板子錫是使用SAC305溫度設定255,發現短路和咬銅都有一定比率. 謝謝

Jason;
一般建議使用SnCuNi錫棒。但是其mp為227˚C,比SAC305高了10˚C。


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