電路板組裝之焊接培訓(xùn)素材

1、電路板組裝之焊接培訓(xùn)素材 1前言 電子工業(yè)必須用到的焊錫焊接( Soldering )可簡稱為 焊接”其操作溫度不超過 400C(焊 點強度也稍嫌不足)者，中國國家標(biāo)準(zhǔn)(CNS)稱為之 軟焊”以有別于溫度較高的 硬焊” (Brazing ,如含銀銅的焊料)。至于溫度更高(800 C以上)機械用途之 Welding ,則稱為熔接。 由于部份零件與電路板之有機底材不耐高溫，故多年來電子組裝工業(yè)一向選擇此種焊錫焊接 為標(biāo)準(zhǔn)作業(yè)程序。由于焊接制程所呈現(xiàn)的焊錫性(Solderability )與焊點強度(Joi nt Stre ngth) 均將影響到整體組裝品的品質(zhì)與可靠度，是業(yè)者們在焊接方面所長期追求

2、與面對的最重要事 項。 2焊接之一般原則 本文將介紹波焊(Wave Soldering )、熔焊(Reflow Soldering )及手焊(Hand Soldering )三 種制程及應(yīng)注意之重點，其等共同適用之原則可先行歸納如下： 2.1空板烘烤除濕(Baking) 為了避免電路板吸水而造成高溫焊接時的爆板、濺錫、吹孔、焊點空洞等困擾起見，已長期 儲存的板子(最好為20C, RH30% )應(yīng)先行烘烤，以除去可能吸入的水份。其作業(yè)溫度與 時間之匹配如下：(若劣化程度較輕者，其時間尚可減半)。 溫度(C) 時間(hrs.) 120 C 3.57小時 100 C 816小時 80 C 1848小

3、時 烘后冷卻的板子要盡快在 23天內(nèi)焊完，以避免再度吸水續(xù)增困擾。 2.2 預(yù)熱(Preheating) 當(dāng)電路板及待焊之諸多零件，在進入高溫區(qū)(220 C以上)與熔融焊錫遭遇之前，整體組裝 板必須先行預(yù)熱，其功用如下： (1) 可趕走助焊劑中的揮發(fā)性的成份，減少后續(xù)輸送式快速量產(chǎn)焊接中的濺錫，或PTH孔中 填錫的空洞，或錫膏填充點中的氣洞等。 (2) 提升板體與零件的溫度，減少瞬間進入高溫所造成熱應(yīng)力( Thermal Stress)的各種危害， 并可改善液態(tài)融錫進孔的能力。 (3) 增加助焊劑的活性與能力，使更易于清除待焊表面的氧化物與污物，增加其焊錫性，此 點對于 背風(fēng)區(qū)”等死角處尤其重

4、要。 2.3 助焊齊9( Flux) 清潔的金屬表面其所具有的自由能(Free Energy),必定大于氧化與臟污的表面。自由能較 大的待焊表面其焊錫性也自然會好。助焊劑的主要功能即在對金屬表面進行清潔，是一種化 學(xué)反應(yīng)?，F(xiàn)將其重點整理如下： (1) 化學(xué)性：可將待焊金屬表面進行化學(xué)清潔，并再以其強烈的還原性保護(即覆蓋)已完 成清潔的表面，使在高溫空氣環(huán)境的短時間內(nèi)不再生銹，此種能耐稱之為助焊劑活性(Flux Activity )。 (2) 傳熱性：助焊劑還可協(xié)助熱量的傳遞與分布，使不同區(qū)域的熱量能更均勻的分布。 物理性：可將氧化物或其它反應(yīng)后無用的殘渣，排開到待焊區(qū)以外的空間去，以增強其

5、待焊區(qū)之焊錫性。 (4) 腐蝕性：能夠清除氧化物的化學(xué)活性，當(dāng)然也會對金屬產(chǎn)生腐蝕的效果，就焊后產(chǎn)品的 長期可靠度而言， 不免會造成某種程度上的危害。 故一般配方都刻意使其在高溫中才展現(xiàn)活 性，而處于一般常溫環(huán)境中則盡量維持其安定的隋性。 不過當(dāng)濕度增加時， 則還是難保不出 問題。故電子工業(yè)一向都采用較溫和活性之 Flux 為主旨，尤其在放棄溶劑清潔制程后(水 洗反而更會造成死角處的腐蝕)，業(yè)界早己傾向 No Clean 既簡化制程又節(jié)省成本之 “免洗 ” 制程了。此時與組裝板永遠共處之助焊劑， 當(dāng)然在活性上還要更進一步減弱才不致帶來后患。 3. 手焊 (Head Soldering) 當(dāng)大批

6、量自動機焊后， 發(fā)現(xiàn)局部少數(shù)不良焊點時， 或?qū)Ω邷孛舾械慕M件等， 仍將動用到老式 的手焊工藝加以補救。 廣義的手焊除了錫焊外， 尚另有銀焊與熔接等。 早期美國海軍對此種 手工作業(yè)非常講究，曾訂有許多標(biāo)準(zhǔn)作業(yè)程序(SOP)以及考試、認證、發(fā)照等嚴謹制度。 其對實做手藝的尊重，絲毫不亞于對理論學(xué)術(shù)的崇尚。 3.1 焊槍( Soldering Gun )手焊 此為最基本的焊接方式，其首要工具之焊槍亦俗稱為烙鐵。其中的發(fā)熱體與烙鐵頭(tip ) 可針對焊錫絲( Soldering Wire )與待加工件( Workpiece )提供足夠的熱量，使其得以進行 高溫的焊接動作。 由于加熱過程中焊槍之變壓器

7、也會附帶產(chǎn)生節(jié)外生枝的電磁波，故焊槍還 須具備良好的隔絕( Isolation )功能，以避免對 PCB 板面敏感的 IC 組件造成 “電性壓力 ” ( Electric Overstress; EOS )或“靜電釋放 ” ( Electrostatic Discharge; ESD )等傷害。 焊槍選擇應(yīng)注意的項目頗多， 如烙鐵頭形狀須適合加工的類型， 溫度控制(5C)的靈敏度、 熱量傳導(dǎo)的快速性、待工溫度(Idle Temp.)中作業(yè)前回復(fù)溫度(Recovery Temp.)之夠快夠 高夠穩(wěn)，操作的方便性、維修的容易度等均為參考事項。 3.2焊錫絲( Solder Wire) 系將各種錫鉛

8、重量比率所組成的合金， 再另外加入夾心在內(nèi)的固體助焊劑焊芯， 而抽拉制成 的金屬條絲狀焊料，可用以焊連與填充而成為具有機械強度的焊點(Solder Joi nt )者稱之。 其中的助焊劑要注意是否具有腐蝕性，焊后殘渣的絕緣電阻(In sulation Resista nee , 般人 隨口而出的 “絕緣阻抗 ”是不正確的說法) 是否夠高， 以免造成后續(xù)組裝板電性絕緣不良的問 題。甚至將來還會要求免洗”(No Clean)之助焊劑，其評估方法可采IPC-TM-650中2.6.3 節(jié)的 “濕氣與絕緣電阻 ”進行取舍。 有時發(fā)現(xiàn)焊絲中助焊劑的效力不足時， 也可另行外加液態(tài) 助焊劑以助其作用，但要小心

9、注意此等液態(tài)助焊劑的后續(xù)離子污染性。 3.3焊槍手焊過程及要點 (1) 以清潔無銹的鉻鐵頭與焊絲，同時接觸到待焊位置，使熔錫能迅速出現(xiàn)附著與填充作用， 之后需將烙鐵頭多余的錫珠錫碎等，采用水濕的海棉予以清除。 (2) 熔入適量的錫絲焊料并使均勻分散，且不宜太多。其中之助焊劑可供提清潔與傳熱的雙 重作用。 (3) 烙鐵頭須連續(xù)接觸焊位，以提供足夠的熱量，直到焊錫已均勻散布為止。 (4) 完工后，移走焊槍時要小心，避免不當(dāng)動作造成固化前焊點的擾動，進而對焊點之強度 產(chǎn)生損傷。 (5) 當(dāng)待加工的 PCB 為單面零件組裝，而其待焊點面積既大且多者，可先將其無零件之另一 面板貼在某種熱盤上進行預(yù)熱；

10、如此將可加快作業(yè)速與減少局部板面的過熱傷害， 此種預(yù)熱 也可采用特殊的小型熱風(fēng)機進行。 烙鐵頭(tip)為傳熱及運補錫料的工具，對于待加工區(qū)域應(yīng)具備最大的接觸面積，以減 少傳熱的時間耗損。 又為強化輸送焊錫原料的效率， 與表面必須維持良好的焊錫性， 以及不 可造成各種殘渣的堆積起見，一旦烙鐵頭出現(xiàn)氧化或過度污染時則須加以更換。 (7)小零件或細腿處的手焊作業(yè)，為了避免過熱的傷害起見，可另外加設(shè)臨時性散熱配件， 如金屬之鱷魚夾等。 4. 浸焊 (Immersion Soldering) 此為最早出現(xiàn)的簡單做法，系針對焊點較簡單的大批量焊接法(Mass Soldering),目前一些 小工廠或?qū)嶒?/p>

11、做法仍在使用。 系將安插完畢的板子， 水平裝在框架中直接接觸熔融錫面， 而 達到全面同時焊妥的做法。其助焊劑涂布、預(yù)熱、浸焊與清潔等連續(xù)流程，可采手動或自動 輸送化，則端視情況而定，但多半是針對 PTH 插孔焊接而實施浸焊。 SMD 之貼裝零件則應(yīng) 先行點膠固定才可實施，錫膏定位者則有脫落的麻煩。 5. 波焊 (Wave Soldering) 系利用已熔融之液錫在馬達幫浦驅(qū)動之下， 向上揚起的單波或雙波， 對斜向上升輸送而來的 板子，從下向上壓迫使液錫進孔，或?qū)c膠定位 SMD 組件的空腳處，進行填錫形成焊點， 稱為波焊，大陸術(shù)語稱為 “波峰焊 ”。此種 “量焊 ”做法已行之有年，即使目前之插

12、裝與貼裝混 合的板子仍然可用?，F(xiàn)將其重點整理如下： 5.1 助焊劑 波焊聯(lián)機中其液態(tài)助焊劑在板面涂布之施工， 約有泡沬型、 波浸型與噴灑型等三種方式， 即： 5.1.1 泡沬型 Flux ： 系將 “低壓空氣壓縮機 ”所吹出的空氣， 經(jīng)過一種多孔性的天然石塊或塑料制品與特殊濾心等 (孔徑約5060呷)，使形成眾多細碎的氣泡，再吹入助焊劑儲池中，即可向上揚涌出許 多助焊劑泡沬。 當(dāng)組裝板通過上方裂口時， 于是板子底面即能得到均勻的薄層涂布。 并在其 離開前還須將多余的液滴，再以冷空氣約5060 C之斜向予以強力吹掉，以防對后續(xù)的預(yù)熱 與焊接帶來煩惱。并可迫使助焊劑向上涌出各 PTH 的孔頂與孔環(huán)

13、，完成清潔動作。至于助 焊劑本身則應(yīng)經(jīng)常檢測其比重，并以自動添加方式補充溶劑中揮發(fā)成份的變化。 5.1.2 噴灑型 Spray Fluxing ： 常用于免洗低固形物(Low Solid ;固含量約13% )之助焊劑，對早先松香(Rosin)型固形物 較高的助焊劑則并不適宜。 由于較常出現(xiàn)堵塞情形， 其協(xié)助噴出之氣體宜采氮氣， 既可防火 又能減低助焊劑遭到氧化的煩惱。 其噴射的原理也有數(shù)種不同的做法， 如采不銹鋼之網(wǎng)狀滾 筒(Rotating Drum )自液中帶起液膜，再自筒內(nèi)向上吹出氮氣而成霧狀，續(xù)以氮氣向上吹出 等方式進行涂布。 5.1.3 波峰型 Wave Flux ： 直接用幫浦及噴

14、口向上揚起液體， 于狹縫控制下， 可得到一種長條形的波峰， 當(dāng)組裝板底部 通過時即可進行涂布。此法可能呈現(xiàn)液量過多的情形，其后續(xù)氣刀(Air Knife )的吹刮動作 則應(yīng)更為徹底才行。 此種機型之價格較泡沬型稍貴， 但卻比噴灑型便宜， 其中溶劑的揮發(fā)量 也低于泡沬型。 5.2 預(yù)熱 一般波焊前的預(yù)熱若令朝上板面升溫到65121C之間即可，其升溫速率約2C/ S40 C S 之間。預(yù)熱不足時助焊劑之活性發(fā)揮可能未達極致，則焊錫性很難達到最佳地步。且在 揮發(fā)份尚未趕光之下，其待焊表面的助焊劑黏度仍低時，將導(dǎo)致焊點的縮錫(Dewetting ) 與錫尖(Solder Icicles )等缺失。但預(yù)

15、熱溫度太高時，則又可能會對固形物太低的免洗助焊 劑不利，此點須與助焊劑供貨商深入了解。 5.3 波焊 5.3.1 錫溫管理： 目前錫池中焊料的合金成份仍以 Sn 63/Pb37 與 Sn 60/Pb40 者居多，故其作業(yè)溫度控制以 260o5C為宜。但仍須考量到待焊板與零件之總體重量如何。大型者尚可升溫到280C，小 型板或?qū)崃刻舾械漠a(chǎn)品，則可稍降到230 C,均為權(quán)宜的做法。且還須與輸送速度及預(yù) 熱進行搭配， 較理想的做法是針對輸送速度加以變換， 而對錫溫則以不變?yōu)橐耍?因錫溫會影 響到融錫的流動性( Fluidity )，進而會沖擊到焊點的品質(zhì)。且焊溫升高時，銅的溶入速率 也會跟著增快

16、，非常不利于整體焊接的品質(zhì)管理。 5.3.2 波面接觸： 自組裝板之底面行進接觸到上涌的錫波起， 到完全通過脫離融錫涌出面的接觸為止， 其相互 密貼的時程須控制在 3-6 秒之間。 此種接焊時間的長短， 取決于輸送速度 (Conveyor Speed) 及波形與浸深等三者所組成的 “接觸長度 ”；時程太短焊錫性將未完全發(fā)揮， 時程太長則會對 板材或敏感零件造成傷害。 若該波焊聯(lián)機是直接安裝在一般空氣中時， 則錫波表面會不斷形 成薄薄的氧化物，由于流動的原因與組裝板( PWA )不斷浮刮帶走，故整體尚不致累積太 多的氧化物。 但若將全系統(tǒng)尤其是波焊段采用氮氣環(huán)境所籠罩時， 則可大大減少氧化反應(yīng)的

17、 發(fā)生，當(dāng)然也就使得焊錫性有了顯著的改進。 輸送組裝板的傳動面須呈現(xiàn)4(12o的仰角，如此將使得零件本體的后方，被阻擋之 背風(fēng)波” 錫流不強處的焊接動作大獲改善。 一般現(xiàn)行波焊機均設(shè)有可單獨控制的雙幫浦與雙波 (錫池 則單雙波均有)，前波呈多股噴泉式強力上涌者稱為 “擾流波( Turbulent Wave) ”，系逼迫 強力錫流穿過多排各種直徑的迂回小孔而形成， 可直接沖打到行走中的底板表面， 對通孔插 腳或貼裝尾部接腳等焊接非常有利。之后遭遇到的第二波，則為呈拋物線狀的“平滑(流) 波(Laminar Wave) ”對朝下板面的接觸時程較長，就板面需填錫補錫的引腳有利，且還可 消除過多的錫尖

18、。 某些商品機種還可另行加裝熱空氣 (或熱氮氣) 的刮錫設(shè)施于第二波之后， 也可消除錫尖與焊點的過多錫量。 對于板面眾多的小型片狀零件(如 Chip Resistor 或 Chip Capacitor )而言，擾流波附帶 的機械打擊力量， 還可迫使錫流包圍零件四周甚至進入腹底， 使其等所形成的焊點更為完整， 任何局部的缺失還可被隨即報到的平流波所再補足。 且此第二波中亦可加裝額外的振動 裝置，以增加波流對板面所施展的機械壓力。 5.3.3 接觸的細節(jié)： 若再仔細深入探討其瞬間接觸焊接的細節(jié)時，還可再分述于后： (1) 板面與擾流波接觸的初期，助焊劑立即進行揮發(fā)與分散的動作，連帶使得待焊的金屬表

19、 面也開始沾錫( Wetting )。此波中也可再加裝低頻的振蕩裝置，以加強與配合其待焊面接 受助焊劑的搓擦動作。 如此將可對貼裝零件腳之填錫補錫大有助益， 并可減少背風(fēng)坡處的 “漏 焊”( Skipping )現(xiàn)象。當(dāng)然在雙波的先強勁與后溫柔的不同作用下，整體焊錫性也將會更 好。 當(dāng)板面進入錫波中心處的傳熱區(qū)”(Heat Transfer Region)時，在大量熱能的推動下， Wetting瞬間的散錫(Spreading)動作也迅速展開。 之后是錫波出口的 脫離區(qū)”(Break Away )，此時各種焊點(Solder Joi nt )已經(jīng)形成，而 各種不良缺點也陸續(xù)出現(xiàn)。組裝板若能快速順

20、利的脫離錫波則萬事太平。難舍難分的拖錫， 當(dāng)然就會成為不良錫橋( Solder Bridge )或錫尖(Solder icicles)甚至錫球(Solder Ball )的 主要原因。其脫離的快慢雖直接取決于輸送速度，但刻意將輸送帶平面上仰4(12o時，還 可借助重力的協(xié)同而能更干脆而方便的分開。 至于該等拖泥帶水造成的板面缺點， 當(dāng)然還有 機會被隨后即到的熱風(fēng)再加修整。 此時卻不能用冷風(fēng)， 以免造成組裝品溫度過度起伏的熱震 蕩(Thermal Shock)不良效應(yīng)。 5.3.4 氮氣環(huán)境的協(xié)力： 在免洗助焊劑的弱勢活力下 (只含 Carboxylic Acid 羰酸 1%而已) ，還要奢求更

21、好的焊錫性， 豈非緣木求魚撖面杖吹火？然而回避溶劑清洗之環(huán)保壓力既不可違，當(dāng)然只好另謀他途尋求 解決。 于是當(dāng)波焊線之錫池區(qū)， 若能改裝成氮氣環(huán)境以減少氧化的不良反應(yīng)者， 自然大大有 助于焊接。經(jīng)過眾多前人試驗的結(jié)果，氮氣環(huán)境的錫池區(qū)其殘氧量以100ppm以下的焊錫性 最為良好， 然而其成本的額外增加自是不在話下。 為了節(jié)省開支， 一般實用規(guī)格多半都將殘 氧率范圍訂定在 500ppm至lOOOppm左右。也曾有人將甲酸的氣體引入氮氣環(huán)境中，或加 用在助焊劑中，以其強烈的還原性協(xié)助減少氧化反應(yīng)的發(fā)生。然而此種具毒性的刺激物質(zhì)， 其在室內(nèi)的揮發(fā)濃度卻不可超過5ppm，以免對人體造成傷害。設(shè)計良好的

22、氮氣爐其待焊 件的進出口與充氣裝置等動態(tài)部份，都已做好隔絕密封的設(shè)施，自可減少氮氣的無謂消耗， 此等氮氣爐波焊線具有下列效益： (1) 提升焊接之良率(yield )。 (2) 減少助焊劑的用量。 (3) 改善焊點的外觀及焊點形狀。 降低助焊劑殘渣的附著性，使之較易清除。 (5) 減少機組維修的機率，增加產(chǎn)出效益。 (6) 大量減少錫池表面浮渣(Dross)的發(fā)生，節(jié)省焊錫用量，降低處理成本。 5.3.5波焊不良錫球的發(fā)生： 早先業(yè)界于焊后仍維持清洗的年代，錫球較少發(fā)生于完工板面。主要原因是焊后溶劑沖刷清 洗的功勞。如今之免洗”不但帶來板面助焊劑殘渣的增加，也使得不良錫球( Solder Ba

23、ll) 附著的機率變大。免洗所造成板面錫球已帶來許多為頭痛的問題，而且?guī)缀醵际菬o解的懸案。 無可奈何之下只好反過頭來仔細追究為何會出現(xiàn)錫球？其中重要原因之一就是板面綠漆本 身的硬化(Curing )不足，又經(jīng)助焊劑在高溫中對其產(chǎn)生交互作用(Interaction)，形成軟泥狀 的環(huán)境，致使細碎的濺錫得以附著。除了加強綠漆硬化與減少錫池濺錫外，板面零件的密集 布局也會增加錫球的機率。 5.3.6波焊的問題與原因 大批量波焊中免不了會出現(xiàn)一些問題，然而要仔細追求原因與找出對策，確是需要相當(dāng)專業(yè) 與長期經(jīng)驗的專家才能勝任。如何將多年所累積下來的智慧，讓大多數(shù)從業(yè)者在很短時間內(nèi) 靈活應(yīng)用，則可藉助對照

24、表式一一列舉其綱要，可從發(fā)生的原因上逐一著手解決，即便生手 上路也會出現(xiàn)雖不中亦不遠矣”的成績。運用純熟后按圖索驥手到擒來，則遠比閱讀眾多文 獻而卻條理不清下更為有效。下表列之問題與原因的對照表相當(dāng)務(wù)實，業(yè)者應(yīng)可加以利用。 波焊常見問題與原因 順序 缺點 原因之編號 1 沾錫不良或不沾錫 1,2,3,11,12,13,14,16,19,20,24,25,29,30 2 吹孔(Blow Hole )或孔中未填錫 3,4,7,8,15,17,24,26,27,29 3 搭橋短路(Bridge) 1,3,11,12,13,14,16,21,23,24,25,27,29,30,31 4 冷焊點(Col

25、d Soldering Joints) 1,3,5,16,24,27,29 5 縮錫(Dewetti ng) 1,3,8,20,24,27 6 焊點昏暗不亮(Dull Joi nt) 9,16,25,27 7 板面助焊劑過多 3,7,14,18,19,24 8 錫量過多(Excess Solder) 2,3,6,7,10,14,18,19,24,27,31 9 錫池表面浮渣過多 10,25,26 10 拖帶錫量過多 14,25,26 11 焊點表面砂粒狀(Grai ng) 5,6,9,16,25,26,27,28 12 錫尖(Icicles) 1,3,5,8,11,12,13,14,15,24

26、,25,26,27,29,31 13 通孔中流錫填錫不足 1,3,8,10,13,16,19,24,27,29 14 焊點之錫量不足 4 15 焊墊浮離 22,26,28 16 焊點缺錫 1,3,10,12,13,18,19,24,29,31 17 焊點中有空洞 3,4,7,8,13,15,17,24 18 濺錫(Solder Splatter) 5,7,12,13,18,21,26,27,30 19 焊后板面出現(xiàn)不良錫球(Solder Ball) 7,10,11,15,22,24,30 20 焊點中或錫柱出現(xiàn)空間 2,3,8,13,14,15,24,27 21 錫網(wǎng)(Webbing ) 9,

27、11,13,14,20,22,30 22 白色殘渣(White Residues) 20,30 1焊錫性不好 2板子在夾具上固定不牢或于輸送帶之 移動不正確 3輸送速度太快 4.輸送速度太慢 5輸送帶出現(xiàn)抖動情形 6錫池發(fā)現(xiàn)銅污染或金污染 7.助焊劑之比重太咼 8助焊劑之比重太低 9.焊錫中出現(xiàn)浮渣 10錫波之規(guī)律性不良 11助焊劑遭到污染 12助焊劑之活性不足 13助焊劑與板子的互動不足 14助焊劑涂布站之操作不均勻 15通孔孔壁出現(xiàn)裂口及破洞，焊接時造 成所填錫柱被板材中蒸氣吹入或吹歪而 成吹孔 16焊點熱容量不足 17. 孔徑對腳徑之比值過大 18. 板面對錫波之浸入深度不正確 19.

28、板子夾具不正確 20助焊劑不正確 21板面線路布局不良 22基材板有問題(如樹脂硬化不足) 23.錫波表面發(fā)生氧化 24預(yù)熱不足 25錫池焊料遭到污染 26. 錫溫太高 27. 錫溫太低 28焊接時間太長 29焊接時間太短 30. 綠漆不良或硬化不足 31. 錫波之波形或高度不適應(yīng) 原因編號之內(nèi)容說明 6. 錫膏溶焊(Reflow Soldering) 各種表面黏裝組件在電路板面上的互連引腳，不管是伸腳、勾腳(J-Lead)、球腳或是無腳 而僅具焊墊者，均須先在板面承墊上印著錫膏，而對各“腳”先行暫時定位黏著，然后才能 使之進行錫膏融熔之永久焊接。原文之Reflow系指錫膏中已熔制成的焊錫小球

29、狀粒子，又 經(jīng)各種熱源而使之再次熔融焊接而成為焊點的過程。一般業(yè)者不負責(zé)任的直接引用日文名詞 “回焊，其實并不貼切，也根本未能充份表達Reflow Soldering的正確含義。而若直譯為 “重熔”或“再流”者更是莫名其妙不知所云。 6.1錫膏的選擇與儲存： 目前錫膏最新國際規(guī)范是J-STD-005，錫膏的選擇則應(yīng)著眼于下列三點，目的是在使所印著 的膏層都要保有最佳的一致性： (1)錫粒(粉或球)的大小、合金成份規(guī)格等，應(yīng)取決于焊墊與引腳的大小，以及焊點體積 與焊接溫度等條件。 錫膏中助焊劑的活性(Activity )與可清潔性(Cleanability )如何？ (3) 錫膏之黏度(Visc

30、osity )與金屬重量比之含量如何？ 由于錫膏印著之后，還需用以承接零件的放置(Placeme nt)與引腳的定位，故其正面的黏 著性(Tackiness)與負面的坍塌性(Slump)，以及原裝開封后可供實際工作的時程壽命 (Working Life )也均在考慮之內(nèi)。當(dāng)然與其它化學(xué)品也有著相同觀點，那就是錫膏品質(zhì)的 長期穩(wěn)定性，絕對是首先應(yīng)被考慮到的。 其次是錫膏的長時間儲存須放置在冰箱中， 取出使用時應(yīng)調(diào)節(jié)到室溫才更理想， 如此將可避 免空氣中露珠的冷凝而造成印點積水， 進而可能在高溫焊接中造成濺錫， 而且每小瓶開封后 的錫膏要盡可能的用完。 網(wǎng)版或鋼板上剩余的錫膏也不宜刮回， 混儲于原

31、裝容器的余料內(nèi)以 待再次使用。 6.2 錫膏的布著及預(yù)烤： 板面焊墊上錫膏的分配分布及涂著，最常見的量產(chǎn)方法是采用“網(wǎng)印法”(Screen Print)， 或鏤空之鋼板(Stencil Plate)印刷法兩種。前者網(wǎng)版中的絲網(wǎng)本身只是載具，還需另行貼附 上精確圖案的版膜(Ste ncil)，才能將錫膏刮印轉(zhuǎn)移到各處焊墊上。此種網(wǎng)印法其網(wǎng)版之制 作較方便且成本不貴， 對少量多樣的產(chǎn)品或打樣品之制程非常經(jīng)濟。 但因不耐久印且精準(zhǔn)度 與加工速度不如鋼板印刷，故在大量生產(chǎn)型的臺灣組裝廠商較少使用前者。 至于鋼板印刷法，則必須采用局部化學(xué)蝕刻法或雷射燒蝕加工法，針對0.2mm 厚的不銹鋼 板進行雙面精準(zhǔn)

32、之鏤空， 而得到所需要的開口出路， 使錫膏得以被壓迫漏出而在板面焊墊上 進行印著。 其等側(cè)壁必須平滑， 使方便于錫膏穿過并減少其積附。 因而除了蝕刻鏤空外，還 要進行電解拋光( Electropolishing )以去除毛頭。甚至采用電鍍鎳以增加表面之潤滑性，以 利錫膏的通過。 錫膏的分布涂著除上述兩種主要方法外，常見者尚有注射布著法(Syringe Dispensing )與多 點沾移法(Dip Transfer)兩種用于小批量的生產(chǎn)。注射法可用于板面高低不平致使網(wǎng)印法 無法施工者， 或當(dāng)錫膏布著點不多且又分布太廣時即可用之。 但因布著點很少故加工成本很 貴。錫膏涂布量的多寡與針管內(nèi)徑、氣壓

33、、時間、粒度、黏度都有關(guān)。至于“多點沾移法” 則可用于板面較小等封裝載板(Substrates)之固定數(shù)組者，其沾移量與黏度、點移頭之大 小都有關(guān)。 某些已布著的錫膏在放置零件黏著引腳之前，還需要預(yù)烤(7080C, 515分鐘)，以趕走 膏體中的溶劑，如此方可減少后來高溫熔焊中濺錫而成的不良錫球(Solder Ball )，以及減 少焊點中的空洞( Voiding) ；但此種印著后再熱烘，將會使降低黏度的錫膏在踩腳時容易 發(fā)生坍塌。 且一旦過度預(yù)烤者， 甚至還會因粒子表面氧化而意外帶來焊錫性不良與事后的錫 球。 6.3 高溫熔焊 (Reflow) 6.3.1 概說 是利用紅外線、 熱空氣或熱氮

34、氣等， 使印妥及已黏著各引腳的錫膏， 進行高溫熔融而成為焊 點者，謂之“熔焊”。 80 年代 SMT 興起之初，其熱源絕大多數(shù)是得自發(fā)熱效率最好的輻射 式(Radiation)紅外線(IR)式機組。后來為了改善量產(chǎn)的品質(zhì)才再助以熱空氣，甚至完全 放棄紅外線而只用熱空氣之機組者。近來為了“免洗”又不得不更進一步改采“熱氮氣”來 加溫。在其能夠減少待焊金屬表面的氧化情形下，“熱氮氣”既能維持品質(zhì)又能兼顧環(huán)保， 自然是最好的辦法，不過成本的增加卻是無比的殺傷力。 除了上述三種熱源外，早期亦曾用過蒸氣焊接( Vapor Soldering) ，系利用高沸點有機溶劑 之蒸氣提供熱源， 由于系處于此種無空氣之環(huán)境中， 不會氧化之下既無需助焊劑之保護也無 需事后之清洗，是一種很清潔的制程。缺點是高沸點(B.P)溶劑(如3M的FC-5312，沸 點215C)之成本很貴，且因含有氟素，故長期使用中免不了會裂解產(chǎn)生部份的氫氟酸(HF) 之強酸毒物，加以經(jīng)常出板面小零件之“豎碑”( Tombstoning )不良缺點，故此法目前已 自量產(chǎn)中淘汰。 還有一種特別方法是利用雷射光的熱能(CO2或YAG)，在非焊槍式的接觸下，可對各單 獨焊點進行逐一熔焊。 此法具快熱快冷的好處， 而且對極微小纖細的精密焊點相當(dāng)有利。 對 于一般大量化之電子商品則顯得非常不