重工是在已經做完的板子上,用烙鐵、熱風或加熱台局部加熱,再另外加助焊劑。這和整板過回焊爐不一樣:加熱時間短、冷卻快、助焊劑量靠人手,殘留的位置和量都不固定。重工後如果直接送三防塗覆或測試,殘留就會在後站變成塗層起泡、ICT 接觸不良或濕熱下漏電。所以重工後要不要洗、怎麼洗、洗完怎麼放行,要在重工站就定好。
一、重工殘留從哪來:不只是助焊劑加太多
- 加熱不完整的免洗助焊劑:免洗助焊劑要經過足夠的加熱,活性成分才會分解或被包住。IPC 收錄的一篇研究比較紅外線重工台與回焊爐的曲線:無鉛免洗錫膏中有一款在最短、冷卻最快的重工曲線(235℃ 約 67 秒、全程不到 5 分鐘,回焊爐約 9 分鐘)表面絕緣電阻(SIR)測試不過;錫鉛免洗錫膏中有一款在快速冷卻的曲線不過、控制冷卻的曲線通過。作者建議免洗製程要照材料商建議加熱,冷卻接近回焊爐較好(Sandy-Smith & Munson,Understanding the Effect of Different Heating Cycles on Post-Soldering Flux Residues and the Impact on Electrical Performance,IPC 技術文件)。
- 水溶性助焊劑一定要洗:同一篇研究中,水溶性錫膏沒洗的試片全部不過、洗過的全部通過。
- 局部溫差:丹麥技術大學的研究指出,即使是免洗助焊劑,板面溫度不均時仍可能留下局部殘留;殘留中的有機酸會吸濕,形成水膜後降低表面絕緣電阻、增加漏電(Jellesen 等,Relation Between PCBA Cleanliness and Climatic Reliability,Eurocorr 2011,DTU)。
- 黃色與白色:重工後常見的黃色、白色殘留怎麼分辨與重現,站內〈屏蔽罩過爐變色、翹起怎麼查〉第四節已整理;白色殘留要不要洗,見〈助焊劑殘留要洗嗎〉。
問:免洗助焊劑重工後為什麼還會漏電?
答:重工加熱時間短、冷卻快,免洗助焊劑可能沒有完整反應,殘留的活性成分吸濕後降低表面絕緣電阻。重工曲線要照材料商建議,必要時做局部清洗與量測。
二、重工用料要和製程一致
- 水洗製程用水洗型:導入水洗製程時,重工用的助焊劑與錫絲也要換成水洗專用,否則重工點留下免洗殘留,整板水洗也洗不乾淨。
- 免洗製程看下站:免洗製程重工後要不要洗,看下一站——要三防塗覆、要打線、高阻抗線路,或客戶要求清潔度數據的,重工點要洗;其餘照客戶規範。
- 用量與工具:助焊劑用筆或點膠控制量,不要整片刷;加熱台預熱可以讓局部溫度較均勻(恆溫加熱台)。
問:重工後一定要清洗嗎?
答:水溶性助焊劑一定要洗;免洗助焊劑看下一站與客戶規範——要三防、打線、高阻抗或要交清潔度數據的,重工點要洗。
三、局部清洗:不要越擦越髒
- 擦拭布要吸足溶劑:酒精不夠只會把殘留推開、留下白痕;用無塵擦拭紙或棉棒,吸足溶劑後單向擦、擦完換面。
- 檢查倍率要夠:產線上一個金手指沾錫案,擦板後用 5 倍放大鏡檢查漏看殘留,改為 40 倍顯微鏡並把 SOP 貼在重工桌後才改善。
- 零件底下要確認:零件周邊有大量助焊劑時,底部間隙通常也有同樣殘留;要確認時,用熱風拆下一顆看板面,比手撥或切開更能保留原狀。
- 洗完少碰板:清洗排在 AOI 與目檢之後,取板只拿板邊、手套定時更換,避免洗完又被手上的油脂污染。
問:局部清洗怎麼做才不會越擦越髒?
答:擦拭布吸足溶劑、單向擦、擦完換面;用 40 倍以上顯微鏡檢查;零件底部有疑慮時拆一顆確認;洗完只拿板邊。
四、有屏蔽蓋的板子:先測再蓋,蓋後再洗再測
有屏蔽蓋或鐵蓋的模組,產線上的重工順序:拆蓋(熱風加加熱板加助焊劑)→ 30 倍顯微鏡百檢 → 重工 → 蓋前電測 → 原蓋焊回 → 超音波清洗助焊劑 → 除濕烘烤 → 蓋後再測;任一測試不過就重來。各步工時合計約 5 分鐘,清洗與烘烤另計。蓋子裡面的殘留洗不到,所以蓋前那次檢查與電測最重要。
五、送三防與測試前的放行條件
- 送三防前:重工點目視乾淨、無白痕與黃斑;要求清潔度的產品用離子污染測試或局部萃取量測。上述 IPC 研究建議在風險區(低間隙零件、熱容大區域、選擇焊區、清洗過的組件)用局部萃取加離子層析做抽查,並在製程開發時先建立正常範圍,超出就追查。
- 送 ICT 前:測試點上不能有殘留,否則探針接觸不良,好板被判壞、又被拿去重工。
- 紀錄:重工位置、用料、操作人、清洗方式與檢查結果寫在流程卡上;客退重工加上序號核對、重測與重工標籤。
問:重工後的板子什麼時候可以送三防?
答:重工點清洗並在 40 倍以上顯微鏡下確認無殘留,必要時量離子污染或局部萃取,並等溶劑完全揮發、板子乾燥後再塗。
問:重工後助焊劑殘留怎麼檢測?
答:40 倍以上顯微鏡目視;要數據時用離子污染測試或局部萃取加離子層析,優先抽低間隙零件、熱容大、選擇焊與清洗過的區域。
重工後清洗放行表
| 步驟 | 做什麼 | 放行條件 |
|---|---|---|
| 用料 | 助焊劑、錫絲和製程一致 | 水洗製程用水洗型 |
| 加熱 | 照材料商建議曲線,預熱、控制冷卻 | 曲線有紀錄 |
| 局部清洗 | 擦拭布吸足溶劑、單向擦 | 40 倍以上無白痕、黃斑 |
| 有蓋件 | 蓋前電測→焊回→清洗烘烤→蓋後測 | 兩次電測都過 |
| 送三防/ICT | 抽測離子污染或局部萃取 | 在製程開發時訂的正常範圍內 |
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