|
|
 |
波焊製程發生吹氣泡及針孔炸錫透錫不良的原因與解決方法(1)：波焊工藝的影響
傳統插件(THD，Through Hole Devices)在過【波焊(wave soldering)】時經常會在電路板的焊點處發生針孔(pin holes)、吹孔或氣孔(blow holes)、透錫不良等吃錫不飽滿的焊接缺陷。
究其原因，大抵可以分成工藝缺失、板材潮濕、電路板通孔鍍銅厚度不足或氧化等三大問題點，外加電路板佈線設計問題與OSP表面處理問題。
本文因為篇幅較多，所以拆分成三篇文章發表。
下面工作熊歸納一些波焊針孔、吹氣孔、炸錫的原因與解決方法給大家參考，工作熊不敢說自己是專家，所以如有不同意見，歡迎留言討論：
波焊工藝：未開啟擾流波
工作熊發現很多電子組裝廠的波焊產線都不太喜歡開「擾流波(chip wave)」又稱為第一波(first wave)，而只開一道「平流波」，原因可能是開了擾流波後較容易出現短路問題，尤其是長腳作業的板子可能更嚴重，因為助焊劑在經過擾流波後基本上就已經失效，到了平流波時少了助焊劑的潤濕幫助，於是產生短路。
但是，擾流波的主要目的就是為了解決這類通孔透錫不滿、針孔以及陰影效應的，在魚與熊掌不可皆得的請況下，最好的辦法是在兩者間取得一個最佳的折衷製程參數方案，而比較建議的方案是透過實驗設計來選定最佳製程條件。
波焊工藝：預熱溫度不足
其次，波焊的預熱溫度如果不足，過波焊時零件面的溫度就會偏低，甚至低於融錫溫度，當錫液透過通孔來到零件面後溫度會急速冷卻低於熔點，於焉先行固化，在上面有固態錫封頂，下面被大量液態錫包圍(trapped)的情況下，使得讓通孔(PTH)內留存或正在產生的大量空氣或濕氣等氣體（空氣是無法被完全消失的、助焊劑本身也會產生氣體）無法逃逸，當焊點通過錫波後，下面大量錫液消失，下方的封鎖力驟減，這些被封存的氣體就會嘗試從最薄弱（還未完全固化）的位置突圍，如果封存氣體的壓力較小或位置較接近通孔焊錫的表面，就可能形成吹氣孔、針孔，如果封存氣體的壓力較大則容易發生炸錫，如果氣體無法順利逃逸時就會在通孔焊點中形成空洞(voids)。
解決方法建議波焊製程一樣要使用測溫板(profile board)實際量測預熱到波焊時零件面及波焊面的溫度。波焊預熱溫度建議在120~160°C之間（實際預熱溫度設定建議參考助焊劑廠商的datasheet）
波焊工藝：助焊劑未噴塗通孔內壁或含水氣
助焊劑就是幫助焊接潤濕用的，所以有無助焊劑噴塗到的焊點會有很明顯的焊接品質差異。請確實檢查助焊劑噴嘴是否阻塞。其次，鏈條的移動速度如果太快，也有可能造成助焊劑來不及完全塗佈而造成漏噴的現象，可以使用傳真紙黏貼於電路板上過助焊劑噴塗來檢查助焊劑的噴塗是否完全。
還有，助焊劑噴塗時還要確認是否呈微黏稠狀，助焊劑如果過期或品質不佳有沉澱現象時，建議要更換助焊劑。
波焊的助焊劑(flux)是透過壓縮空氣來的噴塗到PCB的焊接面的，如果壓縮空氣的管線出口處沒有安裝濾水濾油的設備，就有可能在長管線的輸送過程因冷熱交替而凝結出水份，而將油水隨著噴塗沾汙到PCB。
系列文章：
延伸閱讀：
波焊(Wave soldering)時零件擺放的設計規範
使用【偷錫焊墊(拖錫焊盤)】來解決波焊時排腳零件的短路問題
波峰焊接錫珠不良原因問題整理與解決對策(wave soldering beads)
|
|
訪客留言內容（Comments）
訪客留言注意事項：
1.首次留言須通過審核後內容才會出現在版面上，請不要重覆留言。
2.留言時請在相關主題文章下留言，與主題不相關的留言將會被視為垃圾留言，請善加利用【搜尋框】尋找相關文章，找不到主題時請在「水平選單」的「留言板」留言。
3. 留言前請先用【搜尋框】尋找相關文章，自己做一點功課後再留言。沒有前因後果的內容，工作熊不一定會瞭解你在說什麼，就更無法回答你的問題。
4. 工作熊並非某一方面的專家，所以回答的內容或許會有不正確的地方，服用前還請三思。如果您想詢問關於電路板方面的工程問題，請前先參考這篇文章【詢問工程問題，請提供足夠的資訊以利有效回答】 把自己的問題想清楚了再來詢問，並且請提供足夠的資訊，這樣才能有效回答問題。
5. 工作熊每則留言都會看，但不會每則留言都回答，尤其是只有問候之類的內容。
6. 留言詢問時請注意您的態度，工作熊不是你的「細漢」，更沒有拿你的薪水，所以不接受吆喝工作熊的態度來回答你的問題。
7. 原則上工作熊不接受私下電子郵件、電話、私訊、微信或任何即時通聯絡。
8. 自2021年7月起Google將停止最新文章電子郵件通知，如果你想隨時接收部落格的最新文章可以參考這裡。
焊点气孔问题确实很头疼，尤其以过炉后焊点表面有助焊剂残留包裹的时候目视无法检出，需要清洗完之后才能发现的更头疼。解决气孔问题最好的办法就是物料都做成底部有导气槽的，或者浮高焊接的。