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SMT(表面貼焊)與Wave soldering(波焊)焊接的中文翻譯與觀念澄清
這兩天工作熊去上了一堂「白蓉生」老師關於「焊接(Solder)」的課程，被訂正了幾個焊接「專有名詞」與觀念上的錯誤。
白老師對這些焊接專有名詞的中文翻譯，非常的堅持，很有自己的見解，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聽到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)的英文縮寫，早期的回焊爐的確有很多是使用紅外線來加熱的，可是紅外線加熱有著諸多的缺點，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，藏在大零件旁邊或底下的小零件會被遮擋，不易受到紅外線的直接照射，也會有加熱不足的另一種陰影效應問題。凡此種種，現在的EMS電子組裝廠應該已經看不太到任何的【IR Reflow】回焊爐，至少工作熊看過的幾多家EMS工廠都已經沒有在使用【IR Reflow】了。所以當你要說回焊爐時就不要再叫【IR Reflow】了，回焊爐的英文只要說是【Reflow】大家就都可以理解，如果硬要表示你的學問，可以稱其為【Convection Reflow】、「對流式回焊爐」或【Hot Air Reflow】、「熱風式回焊爐」。
2、Reflow中文要翻成【回焊】或【回流焊】，而不可以用【迴】字。
Reflow的作用是將做成合金的錫粉與助焊劑充分混和在一起的「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」字旁的迴，如果說成「廻」流焊會有返復轉來轉去的意思，所以reflow翻譯為【回流焊】而不是【迴流焊】。
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在電路板上，經過Reflow程序重新焊接到電路板，錫膏並不是【膠】，不是把電子零件黏到電路板。
4.、回焊溫度曲線中【Soak Zone】的中文應該翻譯成【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及PCB上的銅箔吸收到足夠的熱量(thermal mass)，讓不同質地與大小的零組件可以保持一致的均勻溫度，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，所以【Soak Zone】應該是以吸熱為主。
建議延伸閱讀：
SMT回流焊的溫度曲線(Reflow Profile)解說與注意事項
善用測溫點管控LTD解決BGA的HIP/HoP雙球枕頭效應及NWO虛焊
5、回焊爐添加【氮氣(N2)】的優點
氮氣(N2)是一種無色無味且化學性質很不活潑的一種氣體，
工作熊之前誤植「氮氣(N2)屬於惰性氣體的一種」是錯的，就因為它不易與大部分的金屬產生化學反應生成化合物，所以我們可以使用氮氣來取代環境中的氧氣，以避免金屬與環境中的氧氣接觸而產生氧化反應。回焊爐添加氮氣的優點如下：
- 可以讓錫膏的表面張力變小，有利爬錫。
(工作熊個人的疑問：但是為了確保回焊爐中的殘氧率可以維持在1000ppm以下，一般氮氣的壓力會維持在0.4-0.6Mpa（大概有4-6個大氣壓），這樣的壓力下是否會讓體積較大的焊錫(如BGA的錫球、QFN的EPad、LGA焊錫)中的氣體無法有效逃逸呢？)- 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並降低錫渣的產生，因為長期處於液態的錫與空氣接觸後會形成錫渣，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通孔插腳零件的吃錫率，因為氮氣可以讓錫的表面張力變小，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表面貼焊還大。
建議延伸閱讀：SMT回焊爐加氮氣(N2)的優缺點探討
6、Wave soldering的中文要翻譯成【波焊】，而不應該翻成【波峰焊】。
【Wave soldering】是使用液態錫波將通孔插腳零件焊接於電路板(PCB)。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，用來加強焊接與消除大零件的陰影效應(shadow effect)；第二道焊接則是如鏡子的平流波，用來刮除零件焊腳上多餘的焊錫。
嚴格說起來焊接的地方不是波「峰」，至少在第二道的平流波就沒有所謂的波峰，而英文的波峰應該叫【Crest】，而不是【Wave】，所以【Wave soldering】應該翻譯成【波焊】就可以了，沒有【峰】字。
7、波焊爐的無鉛錫池不建議使用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，表示其焊錫主要成分含有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高，則容易造成通孔插件焊腳短路的問題；其次則會造成電路板過波焊面時發生「咬銅」的現象。
SAC合金成份中「銅」的百分比含量越多，就意謂著錫池的熔點越高，在設定錫液溫度不變的情況下，熔點越高的錫液，其流動性就會越緩慢，相對的就越容易在焊點間形成架橋短路的現象。
建議延伸閱讀：錫膏中添加銅銀鋅銻鉍銦等微量金屬的目的為何？
註：會發生「咬銅」現象的應該比較針對OSP或裸銅板子，也就是銅面直接接觸錫液的板子，而ENIG的板子因為表面金屬有「金」及「鎳」的保護應該比較不會有這個問題。
建議延伸閱讀：什麼是OSP(有機保焊膜)表面處理電路板？有何優缺點？
8、軍規與汽車用組裝電路板要求使用有鉛插孔焊接
這是因為到目前為止有鉛焊接(Sn63/Pd37)的焊接強度依然比無鉛焊接(SAC305)的強度高出很多，而且插孔(Through Hole)焊接也比SMT貼焊的焊接強度來得高。所以許多的軍規及汽車電子組裝暫時還可接受含鉛焊錫製程，不過日後應該也有機會禁用含鉛焊錫。
延伸閱讀：
電子製造工廠如何產出一片電路板(PCBA)
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)
給初學者的Q&A：關於SMT鋼板、打件面順序決定、DFM、DFX
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訪客留言內容（Comments）
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^^"
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
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
關於無鉛錫爐(Solder pot)不能使用SAC錫棒，就實務面上，新爐來說，開爐要用SAC305，但是後面添加的錫棒我們會用Sn97/Ag3，而不是不使用SAC305合金，就目前各家的實驗數據來說，SAC305的強度僅次Sn63/Pb37，伸縮率還略好一些，楊氏係數也好，溫度膨脹係數也低；錫銅鎳主要是為了價格考量，強度遠不如Sn63/Pb37或是SAC305。
因為我們工廠主要代工電源供應器(工業級)，客戶從來沒有反應咬銅現象，電源供應器因為價格原因，也不常用噴錫板，多採用OSP，所以波鋒焊不能使用SAC305這個結論下的有點奇怪，舉凡需要通過震動測試的產品，客人都直接指定無鉛製程的焊料為SAC305，當然實務上，含銅比例不會剛好0.5%，一般都會在0.6%~0.8%之間游移，一旦超過0.8%，就會進行除銅作業。
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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!!!