拯救波焊拉錫尖(solder projections):不良原因整理與對策分析

拯救波焊拉錫尖(solder projections):不良原因整理與對策分析

波焊拉尖(solder projections)一般容易出現在長腳或粗腳的通孔零件焊腳上,其他較容易散熱的零件(如散熱片或接地片引腳)也可能發生。這是因為零件與波焊錫液接觸時間太短,溫度供給不足,造成零件焊腳在離開錫池時錫液在還沒掉落錫池或回彈焊點前就降溫固化所致。

如果是長腳造成的溫度散失,則建議改為短腳作業,但需留意如果是在廠內波焊前剪成短腳,須留意切斷面氧化問題。如果是因為零件焊腳連接到了大面積金屬片造成的溫度散失,則建議升高預熱溫度或調慢鏈速,讓零件的大面積金屬片可以提高溫度,但是要考慮其他波焊零件的耐熱問題。

其實,波焊製程會發生焊腳拉尖(solder projections)的主要原因就是焊腳的溫度太低,換個角度思考就是融熔的錫液溫度太低,造成錫液過於黏稠所致,想像一下起士拉絲的情形,當溫度升高時,起士拉絲的情形則會獲得改善。

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錫池含銅量超過標準,造成錫池的熔點上升,錫液的流動變得黏稠

所以,除了零件焊腳容易散熱,造成錫液溫度下降的原因為,錫池中的成分也是一個重點,當錫池中的含銅量越多,錫池的熔點就會越高,如果沒有增加錫池的溫度,則錫液的流動就會變得黏稠。不幸的,不論是PCB或是零件引腳大多含有銅金屬,而無鉛焊錫使用SAC(錫銀銅)成分的錫棒則更容易將銅金屬溶解入錫池中,嚴重者更可能造成咬銅/銅熔解(copper dissolution)。建議要定期檢測錫池成分、適時添加新錫棒以淡化銅含量、勤撈錫渣。

助焊劑噴塗不良或焊腳氧化也容易造成拉錫尖

當零件的焊腳或是末端切斷面有氧化或助焊劑噴塗不到位時,也可能導致拉錫尖的發生。這是因為引腳尖端的潤濕性受到影響,在引腳脫離錫池的瞬間,錫液回彈引腳尖端時無法完全吸收回彈的錫液,造成焊錫甩出的拉尖。如果是廠內剪腳作業時,須留意剪腳後存放時間不可過久,否則引腳切斷面氧化後反而會引發拉尖問題,檢查廠商來料,確認剪腳後有再做一次金屬表面處理。

而來自助焊劑的問題,除了噴塗不到位之外,其他如助焊劑過期、太稀、變質等都會影響助焊劑的效果。當然,預熱如果太過頭,造成助焊劑提前揮發也會造成助焊效果不佳造成拉錫尖,但這些通常都會伴隨焊錫空焊、針孔等其他波焊問題出現。


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