電路板組裝之焊接

1、自路板組裝之焊接一、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400 C(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與 面對的最

2、重要事項。二、焊接之一般原則本文將介紹波焊(Wave Soldering)、熔焊(Reflow S oldering )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2 0C,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. )12 0C 3 . 5-7 小時 100C8 16 小時 80C 18-48小時內(nèi)焊完，以

3、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(jìn)入高溫區(qū)(2 2 0 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(jìn)入高溫所造成熱應(yīng)力(ThermalStress)的各種危害，并可改善液態(tài)融錫進(jìn)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 要。 2.3助焊劑(F lux)清潔的金屬表面其所具有的自由能(Fr

4、ee 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(jìn)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(jìn)行化學(xué)清潔，并再以其強烈的還原性保護(hù)(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(F lux 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。(3)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)

5、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(yuǎn)共處之助焊劑， 當(dāng)然在活性上還要更進(jìn)一步減弱才不致帶來后患。三、手焊(Hand Soldering)當(dāng)大批量自動機焊后，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

6、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(rèn)證、發(fā)照等嚴(yán)謹(jǐn)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(jìn)行高溫的焊接動作。由于加熱過程中焊槍之變壓器也會附帶產(chǎn) 生節(jié)外生枝的電磁波，故焊槍還須具備良好的隔絕 (Isola tion)功能，以避免對PCB板面敏感的IC組件造

7、成電 性壓力 (Electric Overstress; EOS)或"靜電釋放" (ElectrostaticDischarge;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(IdleTemp.)中作業(yè)前回復(fù)溫度(RecoveryTemp.)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(S

8、older Joint)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(Insulation Resistance, 一般人隨口而出的"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 (NoClean )之助焊劑，其評估方法可采IPCTM650中2.6. 3節(jié)的濕氣與絕緣電阻進(jìn)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，

9、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。其中之助焊劑可提供清潔與傳熱 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(jìn)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(jìn)行預(yù)熱；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(jìn)行。(6)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

10、， 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(xì)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。四、浸焊(Immersion Solderin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)嶒炞龇ㄈ栽谑褂?。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(dá)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，則視情 況而定，

11、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。五、波焊(Wave Soldering)系利用已熔融之液錫在馬達(dá)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(jìn)孔，或 對點膠定位SMD組件的空腳處， 進(jìn)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，即使目前之插裝與貼裝混合的板子仍然可用。現(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，約有泡沫型、波浸型與噴灑型等三種方式， 即：5.1.1泡沫型F lux:系將低壓空氣壓縮機所吹出的空氣，經(jīng)過一種

12、多孔性的天然石塊或塑料制品與特殊濾心等(孔徑約5m),使形成眾多細(xì)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沫。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PT H的孔頂與孔環(huán)，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 -劑，対早先松香 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

13、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(RotatingDrum)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(jìn)行涂布。5.1.3波峰型Wave Flux:直接用幫浦及噴口向上揚起液體， 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(jìn)行涂布。此法可能呈現(xiàn)液量過多的情形，其后續(xù)氣刀(AirKnife)的吹刮動作則應(yīng)更為徹底才行。 此種機型之價格較泡沫型稍 貴，但卻比噴灑型便宜，其中溶劑的揮發(fā)量也低于泡沫型。5.2預(yù)熱一般波焊前的預(yù)熱若令朝上板面升溫到6512 1C之間即可，其升溫速率約2C/S4 OC/S之間

14、。 預(yù)熱不足時助焊劑之活性發(fā)揮可能未達(dá)極致，則焊錫性很難達(dá)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(S older Icicles)等缺失。但預(yù)熱溫度太高時，貝U 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 6 0/Pb4 0者居多，故其作業(yè)溫度控制以2 6 0 o±5C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2 8 0 C,小型板或?qū)崃刻舾械漠a(chǎn)品， 則可稍降到23 0C

15、,均為權(quán)宜的做法。且還須與輸送速度及預(yù)熱進(jìn)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(Fl uidity)，進(jìn)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， 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(jìn)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(ConveyorSpeed)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

16、，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)的發(fā) 生，當(dāng)然也就使得焊錫性有了顯著的改進(jìn)。輸送組裝板的傳動而須呈現(xiàn)4 o 12。的仰角，如此將使得零件木體的后 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(Turbu lent 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

17、常有利。 之后遭遇到的第二波，則為呈 拋物線狀的"平滑(流)波(LaminarWave)"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。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ChipResistor或Chip Capacito r)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(jìn)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

18、力。5.3.3接觸的細(xì)節(jié)：若再仔細(xì)深入探討其瞬間接觸焊接的細(xì)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(jìn)行揮發(fā)與分散的 動作，連帶使得待焊的金屬表面也開始沾錫(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。(2)當(dāng)板面進(jìn)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

19、。(3)之后是錫波出口的脫離區(qū) (Break Away )，此時各種焊點(SolderJoint)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 ici cles )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I o 1 2 o時,還町借助重力的協(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(Therm

20、alShock)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CarboxylicAcid羰酸1%而已),還要奢求更好的焊錫性，豈非緣木求魚撤面杖吹火？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10 Oppm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5 0 0 ppm至10 OOppm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，

21、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)計良好的氮氣爐其待焊件的進(jìn)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） o（2）減少助焊劑的用量。（3）改善焊點的外觀及焊點形狀。（4）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

22、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（SolderBall ）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(xì)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) 助焊劑在高溫屮對其產(chǎn)生交直作川Interaction 細(xì)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(xì)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

23、任。 如何將多年所累積下來的智能， 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(yuǎn)矣的成績。運用純熟后按圖索驥手到擒來，則遠(yuǎn)比閱讀眾多文獻(xiàn)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。 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 3,4,7,8,15,17,24,27,29 3 搭橋短路 ( Bridge ) 1,3

24、,11,12,13,14,16,21,23,24,25,27,29,30,31 4冷 焊 點 (Cold soldering Joints ) 1,3,11,12,13,14,16,21,23,24,25,27,29,30,31 5 縮 錫( Dewetting ) 1,3,8,20,24,27 6 焊點昏暗不亮( Dull Joint ) 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 ) 2,3,6,7,10,14,18,19,24,17,31 9 錫池表14,25,26 11 焊點表面 錫尖( Icicles ) 1

25、3 通孔中流錫 焊點之錫量不足 4 16 焊 點 缺 錫面浮渣過多 10,25,26 10 拖帶錫量過多 砂粒狀 (Graing) 5,6,9,16,25,26,27,28 12 1,3,5,8,11,12,13,14,15,24,25,26,27,29,31 填錫不足 1,3,5,8,13,16,19,24,28,29 14 15 焊 墊 浮 離 22,26,281,3,10,12,13,18,24,29,3117焊點中有空洞3,4,7,8,13,15,17,2418 濺 錫 ( SolderBall )5,7,12,13,18,21,26,27,3019 焊點板面出面不良錫球( Solde

26、rBall ) 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原因編號之內(nèi)容說明21 白色殘渣( White Residues ) 20,30 焊錫性不好 板子在夾具上固定不牢或于輸送帶之移動不正確輸送速度太快 輸送速度太慢 輸送帶出現(xiàn)抖動情形 錫池發(fā)現(xiàn)銅污染或金污染 助焊劑之比重太高 助焊劑之比重太低 焊錫中出現(xiàn)浮渣 錫波之規(guī)律性不良 助焊劑遭到污 染 助焊劑之活性不足 助焊劑與板子的互動不足 助焊劑涂布站 之操作不均勻 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 焊點熱容量不足 孔

27、徑對腳 徑之比值過大 板面對錫波之浸入深度不正確 板子夾具不正確 助焊劑不正確 板面線路布局不良 基材板有問題 (如樹脂硬化不 足) 錫波表面發(fā)生氧化 預(yù)熱不足 錫池焊料遭到污染 錫溫太高 錫溫太低 焊接時間太長 焊接時間太短 綠漆不良或硬化不足 錫波之波形或高度不適應(yīng)六、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(jìn)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狀粒子，又經(jīng)各種熱源而使之再次熔融焊接而

28、成為焊點的過程。一般業(yè)者不負(fù)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(dá)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。(2)錫膏中助焊劑的活性(Activity )與可清潔性(Cleanability )女口 何？(3)錫膏之黏度(Viscosity )與金屬重量比之含量如何？由于錫膏印著之后，還

29、需用以承接零件的放置(Placement)與引腳的定位，故其正面的黏著 性(Tackiness)與負(fù)面的坍塌性(Slump)，以及原裝開圭寸后可供實際工作的時程壽命(WorkingLife)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(jìn)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

30、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(St encil 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 (Stencil), 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(jìn)行雙面精準(zhǔn)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(jìn)行印著。

31、 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(jìn)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(D ip 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、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圭

32、寸裝載板(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咼溫熔焊(Reflow)6.3. 1概說是利用紅外線、熱空氣或熱氮氣等，使印妥及已黏著各引腳的錫膏，進(jìn)行高溫熔融而成為焊點者，謂之“熔 焊”。8 0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

33、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(jìn)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(hù)也無需事后之清洗， 是一種很清潔的制程。缺點是咼沸點(B.P.)溶劑(如3M的FC 5 3 12,沸點2 15C)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(jìn)行逐一熔焊。 此法具快熱快冷的好處， 而且對極微小纖細(xì)的精密