焊接原理與焊錫性1、AbieticAcid松脂酸是天然松香（Rosin）的主要成份，占其重量比的34％。在焊接的高溫下，此酸能將銅面的輕微氧化物或鈍化物予以清除，使得清潔銅面可與熔錫產生"介面合金共化"（IMC）而完成焊接。此松脂酸在常溫中很安定，不會腐蝕金屬。2、AngleofContack接觸角廣義是指液體落在固體表面時，其邊緣與固體外表在截面上所形益的夾角。在PCB的狹義上是指焊錫與銅面所形成的Θ角，又稱之為雙反斜角（DihedrelAngle）或直接稱為ContactAngle。3、BlowHole吹孔指完工的PTH銅壁上，可能有破洞(Void俗稱窟窿)存在。當板子在下游進行焊錫時，可能會造成破洞中的殘液在高溫中迅速氣化而產生壓力，往外向孔中灌入的熔錫吹出。冷卻後孔中之錫柱會出現空洞。這種會吹氣的劣質PTH，特稱為"吹孔"。吹孔為PCB制程不良的表徵，必須徹底避免才能在業界立足。4、Brazing硬焊是指採用含銀的銅鋅合金焊條，其焊溫在425~870℃下進行熔接(Welding)方式，比一般電子工業常見軟焊或焊(Soldering)，在溫度及強度方面都比較高。5、ColdSolderJoint冷焊點焊錫與銅面間在高溫焊接過程中，必須先出現CnSn的"介面合金共化物"(IMC)層，才會出現良好的沾錫或焊錫性(Solderability)。當銅面不潔、熱量不足，或焊錫中雜質太多時，都無法形成必須的IMC(EtaPhase)，將出現灰暗多凹坑不平。且結構強度也不足的焊點，系由焊錫冷凝而形成，但未真正焊牢的焊點，特稱為"冷焊點"，或俗稱冷焊。6、ContactAngle接觸角一般泛指液體與固接觸時，其交界邊緣，在液體與固體外表截面上，所呈現的交接角度，謂之ContactAngle。7、Dewetting縮錫指高溫熔融的焊錫與被焊物表面接觸及沾錫後，當其冷卻固化即完成焊接作用得到焊點(SolderJoint)。正常的焊點或焊面，其已固化的錫面都應呈現光澤平滑的外觀，是為焊錫性(Solderability)良好的表徵。所謂Dewetting是指焊點或焊面呈高低不平、多處下陷，或焊錫面支離破碎甚至曝露底金屬，或焊點外緣無法順利延伸展開，截面之接觸角大於90度者，皆稱為"縮錫"。其基本原因是底金屬表面不潔(有氧化物或其他污染)，造成與焊錫之間不易形成"介面合金共化物"(如Cu６Sn５之EtaphaseIMC即是),難以親錫，無法維持焊錫的均勻覆蓋所致。8、DihedralAngle雙反斜角是指焊點或焊面外緣在截面上左右兩側的接觸角，有如噴射機之雙反斜翅膀，稱為"雙反斜角"。此角度愈小時，表示其"沾錫性"愈好。9、EuteticComposition共融組成合金中的組成份在某一定比例時，其熔點(M.P.;MeltingPoint)最低，稱之為"共融組成"。如錫鉛合金在63／37比例時，其熔點僅183℃，且直接由固態熔化成液態，中間並未出現漿態；反之亦然。故此63／37比例特稱之為"共融組成"，而183℃即其共融點(EuteticPoint)。10、FiniteElementMethod有限要素分析法是一種對焊點(Joint)可靠度與故障的分析法，為利用電腦與資料模式的分析工具。可將焊件之結構以微分方式劃分成許多受力面與受力點，在電腦協助下逐一仔細找出故障的可能原因。下左圖即為一鷗翼腳焊點的FEM分析圖。左圖為一週邊有球腳的P-BGA，在板面上焊接後的FEM細分圖，此件共有2492個平面應變要素，與7978個節點應變要素(NodeStrainElement)。11、MeniscographTest弧面狀沾錫試驗是針對待焊物表面沾錫性好壞所做的一種試驗，如右圖所示；取一金屬線使其沉入表面清潔的熔錫池中。若金屬線的沾錫性不錯時，則會產生良好的沾錫力(WettingForce)，而在交界處會將錫拉起，呈現弧狀上升的"彎月形"(Meniscus)，即表示其焊錫性良好。可再以"弧面沾錫儀"(Meniscometer)的雷射光束去觀察所帶起的彎弧的高度，再按已存在電腦中的記憶資料，求出接觸角(ContactAngleθ,或稱沾錫角WettingAngle)，即可判斷出零件腳沾錫品質的好壞。不過此法現已不如"沾錫天平"法(WettingBalance)來的更精確。按荷蘭籍焊接專家R.J.KleinWassink(曾任職菲利浦公司30年以上,為全世界SMT的啟蒙者)之名著SolderingInElectronics(2ndEd.，1989)P.332所載，在沾錫動作接觸3～4秒後可測得θ角，其代表之意義如表內所示。12、Meniscus彎月面，上凹面原指毛細管中之水面，從截面所觀察到的上凹情形。引伸到"焊錫性"的品質時，則是指焊錫與被焊物表面之接觸角。