空焊、假焊、虛焊、冷焊、包焊差在哪:焊錫不良的中英文對照,從看外觀、認名詞、追原因到寫進不良報告的 5 個階段
「空焊、假焊、虛焊、包焊」是現場口語,本文引用的公開標準裡沒有這幾個詞;標準寫的是焊點「看得到的樣子」:焊錫有沒有貼上去(潤濕,Wetting)、量對不對、有沒有裂。在標準裡找得到定義的,是冷焊(Cold solder joint)、擾動焊點(Disturbed solder joint)、退潤濕(Dewetting)、龜裂、錫尖、錫珠、立碑等少數幾個詞。先看外觀,再對名詞;不良報告上寫外觀與標準用語,口語詞放在括號裡當別名,下一個接手的人才看得懂。做的順序是五步:先看清楚焊點的外觀,再對「潤濕與接合」這一類的名詞,再對「錫量與形狀」這一類,接著照外觀追原因,最後把不良報告寫到別人能重現。公開資料的重點:歐洲太空標準合作組織(ECSS,European Cooperation for Space Standardization)的焊接標準,把冷焊定義成焊錫堆疊、起皺,流動或潤濕不良,與接合面的交界突兀,原因包含加熱不足;把擾動焊點定義成焊錫凝固時,導體與端子之間發生了相對移動;把退潤濕定義成焊錫沒有緊密附著,與導體之間有突兀的邊界,表面常是無光澤,帶著較厚、有光澤的小島。
- 口語詞和標準用語,只有一部分對得上:冷焊、擾動焊點、退潤濕、龜裂、錫尖、錫珠、立碑,標準裡有定義;空焊、假焊、虛焊、包焊,沒有一對一的標準詞(階段②、③)。
- 同一個口語詞,不同人指的可能不同:「空焊」有人指沒有焊上的外觀,有人指量起來斷路;聽到時先問「您看到的是什麼樣子」(階段①)。
- 外觀正常,不代表接合良好:假焊、虛焊常指看起來有焊上、實際沒有可靠接合的焊點;藏在 BGA(Ball Grid Array,球柵陣列)這類零件底下的焊點,要靠 X 光(X-ray)或切片,見〈BGA 焊點怎麼檢查:X-ray、紅墨水、切片怎麼選,5 階段由淺入深〉(階段④)。
- 不良報告寫外觀,不寫結論:位置、外觀、數量、檢視方式、照片、依據的規格;口語詞放括號(階段⑤)。
本文從「手上有一塊焊點有問題的板子,還不知道該怎麼稱呼它」開始講,到「不良報告寫好、補焊後確認」為止。手焊的冷焊與烙鐵頭,見嘉鴻已上線的〈烙鐵頭不吃錫、焊點冷焊?6 種症狀對照溫度、烙鐵頭、手法〉;波焊的錫珠、拉錫尖、連錫、針孔、透錫,見〈波焊不良怎麼排查?錫珠、拉錫尖、連錫、針孔、透錫 5 種〉;錫膏印刷造成的錫量問題,見〈錫膏印刷不良怎麼排查?照印出來的樣子,倒推該換哪一個耗材〉;允收等級(Class)的分法,見〈J-STD-001 電子組裝標準完整解讀|Class 1/2/3 與焊接要求〉。各缺點的允收尺寸(IPC,國際電子工業聯接協會的 IPC-A-610 等,要付費購買)與 BGA 專屬的枕頭效應(Head-in-Pillow),不在本文。下面每個階段寫:怎麼做、公開資料怎麼說、嘉鴻能幫的;來源、例外與條款放在最後的「備註」。
階段①:先看清楚外觀,外觀和電氣症狀分開記
同一個口語詞,常把「看到的樣子」和「量到的症狀」混在一起。先把兩件事分開寫,再談它叫什麼。
| 看什麼 | 好焊點的樣子 | 出問題時常見的樣子 | 常對到的詞 |
|---|---|---|---|
| 表面 | 乾淨、平滑,緞面到亮面 | 暗、粒狀 | 擾動焊點 |
| 交界 | 焊錫沿著焊墊與引腳的邊緣平順爬上去,接觸角小 | 邊界突兀;焊錫縮成球或小島,露出底下的金屬 | 不潤濕、退潤濕 |
| 形狀 | 凹面的圓角,看得到引腳的輪廓 | 堆疊、起皺;凸起;蓋住引腳 | 冷焊、包焊 |
| 焊錫量 | 量與分布符合規格 | 過多(錫尖、橋接)或不足 | 包焊、橋接、少錫 |
| 內部 | 沒有裂縫 | 焊錫本體有裂紋或斷開 | 龜裂 |
| 周圍 | 沒有小錫球與助焊劑噴濺 | 散落的小圓球、殘渣 | 錫珠 |
怎麼做:
- 把症狀分兩欄寫:看得到的(外觀),和量得到的(開路、時通時斷、阻值偏高)(本文的整理)。
- 同一個焊點,換兩個角度、兩種光線各看一次,並拍照;旁邊同一批的好焊點也拍一張當對照(本文的整理)。
- 對方用口語詞描述時,請對方指著焊點說他看到什麼(本文的整理)。
- 表面看起來正常、量起來卻不通,輕壓或輕敲時症狀會變,是現場常用的線索,但只是線索,不能證明;要確認,靠 X 光或切片(本文的整理)。
公開資料怎麼說:
- 歐洲太空標準 ECSS-Q-ST-70-38C(表面黏著焊接)第 13.2 節:合格的焊點,表面乾淨、平滑,緞面到亮面;圓角符合規定,引腳的輪廓與彎折方向看得到;焊錫完全潤濕、接觸角小;焊錫量與分布符合規定;沒有第 13.3 節列的缺點。
- 同一份標準的第 13.3 節,把這些列為拒收:焊錫過多(含錫尖、橋接)或不足;助焊劑殘渣、噴濺、錫珠與異物;退潤濕、小孔、空洞與露出底材;粒狀、擾動、冷焊、斷裂與龜裂;開路(舉立碑為例)。
- ECSS-Q-ST-70-08C(手焊)第 7.2.5.3 節(導線預鍍錫):在絕緣層末端,焊錫不能蓋住導線的輪廓。
- 一個公開的網路百科頁面(焊接):好的焊點平滑、明亮、有光澤;表面呈霧狀灰色,表示焊點動過;冷焊的焊點暗、有裂或有小坑。
- 這兩份是太空等級的高可靠標準,比一般消費性與工業產品嚴;本文用它的定義與看法,不是您的允收標準。
嘉鴻能幫的:
- 看焊點的外觀:4K 3D 數位顯微鏡(頁面寫內建測量系統、螢幕直視)、40 倍手持放大鏡(頁面寫折疊式、內建 LED 照明)、LED 長臂放大鏡台燈(頁面寫 10 倍光學放大、三色光、亮度可調)。
- 價格與庫存,請洽詢。
階段②:對名詞(一)潤濕與接合類
這一類看的是:焊錫有沒有真的貼上去、接起來。
| 口語詞 | 常見指的現象 | 英文與標準用語 | 公開標準怎麼寫 |
|---|---|---|---|
| 空焊 | 引腳或端點與焊墊之間,沒有焊錫相連 | 開路焊點(Open joint) | ECSS-Q-ST-70-38C 把開路的焊點列為拒收,舉立碑為例;沒有「空焊」這個詞 |
| 假焊、虛焊 | 看起來有焊上,實際沒有可靠接合;時通時斷 | 沒有單一英文詞,常對到冷焊、擾動焊點、不潤濕或龜裂 | 沒有這兩個詞;對到的詞,看右邊幾列 |
| 冷焊 | 焊錫堆疊、起皺,與接合面的交界突兀 | 冷焊(Cold solder joint) | ECSS-Q-ST-70-08C 第 3.2.9 節:堆疊、起皺,流動或潤濕不良;可亮可暗,但不是粒狀;交界突兀;原因含加熱不足,或接合面沒到焊接溫度 |
| 擾動焊點 | 焊錫凝固時,零件被動到 | 擾動焊點(Disturbed solder joint) | 同一份第 3.2.20 節:焊錫凝固時,導體與端子之間發生相對移動,造成的不良接合 |
| 不潤濕(拒焊、吃錫不良) | 焊錫沒有貼上表面,底下的金屬露出來 | 不潤濕(Nonwetting) | 這兩份標準沒有定義;ECSS-Q-ST-70-38C 的 BGA X 光拒收項目,列了焊墊不潤濕 |
| 退潤濕(縮錫) | 焊錫先貼上去,後來縮回,留下小島 | 退潤濕(Dewetting) | ECSS-Q-ST-70-08C 第 3.2.19 節:沒有緊密附著,交界突兀,常是無光澤的表面,帶著較厚、有光澤的小島 |
| 龜裂(斷裂)焊點 | 焊錫本體有裂紋或斷開 | 龜裂的焊點(Cracked solder joint) | 同一份第 3.2.18 節:焊錫內部斷裂的接合 |
怎麼做:
- 用上表把口語詞換成「外觀加英文詞」;一個焊點選最貼近外觀的一個,看不準,就寫「疑似」,並列兩個候選(本文的整理)。
- 「假焊」「虛焊」「空焊」,每個人心中的外觀可能不同;兩邊要對齊,就用上表右邊兩欄(本文的整理)。
- 金屬加工說的「冷焊」(Cold welding),是不加熱的固態接合,和焊錫的冷焊不是同一件事;不良報告上寫 Cold solder joint,比較不會混淆(本文的整理)。
- 外觀看不出是哪一種,就不要硬下結論:標「疑似」,記位置與照片;需要時用 X 光或切片確認(本文的整理),見〈BGA 焊點怎麼檢查:X-ray、紅墨水、切片怎麼選,5 階段由淺入深〉。
公開資料怎麼說:
- 上表。
- 潤濕(Wetting):ECSS-Q-ST-70-08C 第 3.2.62 節:液體在固體表面流動並附著,邊緣平滑均勻,接觸角小。一個公開的網路百科頁面(潤濕):接觸角小於 90 度,算有利於潤濕,液體會鋪開;90 度以上,液體縮成緊的圓滴;它的詞彙表把退潤濕寫成「液體從原本被迫覆蓋的表面縮回去」。
- 一個公開的網路百科頁面(冷焊接):金屬加工的冷焊,是不加熱、不熔化的固態接合。
階段③:對名詞(二)錫量與形狀類
這一類看的是:焊錫多了、少了、長到不該長的地方。
| 口語詞 | 常見指的現象 | 英文與標準用語 | 公開標準怎麼寫 |
|---|---|---|---|
| 包焊(焊錫過多) | 焊錫蓋住引腳或端點,看不到輪廓 | 焊錫過多(Excess solder) | ECSS-Q-ST-70-38C 第 13.3 節:焊錫過多(含錫尖、橋接)列為拒收。ECSS-Q-ST-70-08C 第 7.2.5.3 節(導線預鍍錫):在絕緣層末端,焊錫不能蓋住導線的輪廓 |
| 少錫 | 圓角太小,沒爬上去 | 焊錫不足(Insufficient solder) | ECSS-Q-ST-70-38C 第 13.3 節列為拒收;細節在該標準第 16 章 |
| 橋接(連錫) | 相鄰的焊點被焊錫連起來 | 橋接(Bridging) | ECSS-Q-ST-70-08C 第 3.2.6 節:零件、引腳或基板之間,焊錫(或保形塗料)堆起來形成的連通 |
| 錫尖(拉尖) | 圓錐形的尖刺 | 錫尖(Icicle) | 同一份第 3.2.49 節:熱源移開後,焊錫過早凝固形成的圓錐尖 |
| 錫珠 | 焊點旁邊,散落、沒有融進焊點的小圓球 | 錫珠(Solder ball) | ECSS-Q-ST-70-38C 第 3.2.6 節:沒有融進焊點的小球,散落在旁邊,常被助焊劑殘渣黏著;常見原因:預熱不當,或焊錫品質不佳 |
| 立碑 | 晶片零件的一端翹起,立起來 | 立碑(Tombstoning) | 同一份第 3.2.7 節:晶片零件從兩個焊墊的其中一個翹起;常見原因:焊墊受熱不均、錫膏量不一致、焊墊可焊性不同 |
| 針孔、空洞 | 焊錫表面的小孔;內部的氣泡 | 小孔(Pit)、空洞(Void) | ECSS-Q-ST-70-08C 第 3.2.35 節:小孔是焊錫表面的小洞或尖銳的凹陷,可能是助焊劑被困住,或過熱噴出;ECSS-Q-ST-70-38C 第 13.3 節把小孔、空洞列為拒收;空洞本身沒有定義 |
怎麼做:
- 先分四類再對名詞:多(包焊、橋接、錫尖、錫珠)、少(少錫)、位置不對(立碑)、焊錫裡面(針孔、空洞)(本文的整理)。
- 包焊會把冷焊與不潤濕蓋住:焊錫蓋住引腳的輪廓,就看不出下面有沒有潤濕。不良報告寫「焊錫過多,無法判斷潤濕」,不要只寫「包焊」(本文的整理)。
- 立碑會造成開路,標準把它當開路的例子;口語上,這種開路常被叫成空焊。不良報告兩個詞都寫,才不會漏(本文的整理)。
- 焊錫裡面的空洞,肉眼看不到,要靠 X 光(本文的整理);見〈BGA 焊點怎麼檢查:X-ray、紅墨水、切片怎麼選,5 階段由淺入深〉。
公開資料怎麼說:
- 上表。
嘉鴻能幫的:
- 板面的助焊劑殘渣清潔:助焊劑清潔劑(頁面寫為免洗型與松香型助焊劑的清洗設計,可用於鋼網與板子的清潔;建議提供清洗對象(助焊劑品牌型號)及製程條件後詢價)。
- 價格與庫存,請洽詢。
階段④:照外觀追原因,接回既有文章
名詞對好之後,才談原因。每次只改一個條件,才知道是哪一個條件有效(本文的整理)。
| 看到的 | 第一個要查的 | 公開資料怎麼說 | 嘉鴻已上線的文章 |
|---|---|---|---|
| 冷焊(堆疊、起皺) | 焊點本身有沒有到焊接溫度:手焊,烙鐵加熱的是焊點還是焊錫;回焊,焊點的實際溫度 | 百科頁面(焊接):冷焊是手焊最常見的缺點,零件沒熱到超過焊錫的液相線溫度(Liquidus temperature),常見的情形是烙鐵加熱的是焊錫,不是零件。ECSS-Q-ST-70-08C:原因含加熱不足 | 〈烙鐵頭不吃錫、焊點冷焊?6 種症狀對照溫度、烙鐵頭、手法〉 |
| 擾動焊點(表面霧灰) | 凝固期間有沒有動到:手焊時移動零件,輸送與夾持的震動 | 百科頁面(焊接):冷卻時動到,叫乾焊點(Dry joint);非共晶焊錫有塑性區,要靜止到完全凝固;ECSS-Q-ST-70-08C 第 3.2.20 節 | 同上 |
| 不潤濕、退潤濕 | 焊墊與引腳的可焊性(氧化、污染、鍍層)、助焊劑、熱量;錫膏的狀態;多次過爐後可焊性有沒有下降 | 百科頁面(焊接):焊錫結成團或球,表示沒有潤濕好;助焊劑是潤濕劑,降低表面張力 | 〈錫膏攪拌多久?開封後使用期限怎麼訂:4 條現場規則〉 |
| 錫珠、針孔、錫尖、橋接(波焊) | 預熱、助焊劑、板子含水、錫波脫離的條件 | ECSS-Q-ST-70-38C:錫珠的常見原因,預熱不當或焊錫品質不佳;ECSS-Q-ST-70-08C:小孔可能是助焊劑被困住或過熱噴出,錫尖是熱源移開後焊錫過早凝固 | 〈波焊不良怎麼排查?錫珠、拉錫尖、連錫、針孔、透錫 5 種〉 |
| 錫量不對(包焊、少錫、橋接,回焊) | 印刷:鋼板開孔、錫膏量、刮刀、板子支撐 | ECSS-Q-ST-70-38C:立碑的常見原因含錫膏量不一致 | 〈錫膏印刷不良怎麼排查?照印出來的樣子,倒推該換哪一個耗材〉 |
| 立碑 | 兩端焊墊的受熱是否一致、錫膏量是否一致、兩端的可焊性 | ECSS-Q-ST-70-38C 第 3.2.7 節 | — |
| BGA、QFN 底下的空焊 | QFN(Quad Flat No-lead,四方扁平無引腳封裝)等零件底下,外觀看不到,要 X 光或切片 | 同上,ECSS-Q-ST-70-38C 第 13.4 節對 BGA 設有 X 光的拒收項目 | 〈BGA 焊點怎麼檢查:X-ray、紅墨水、切片怎麼選,5 階段由淺入深〉 |
怎麼做:
- 順著上表查,每次只改一個條件,改完用同樣的方法再看一次(本文的整理)。
- 產線上常見的做法是:懷疑是零件的可焊性時,取同一批沒用過的零件,用固定的測試板與固定的回焊條件重焊,看缺點能不能重現;再看鍍層的厚度與剖面;對照零件出貨前的可焊性檢驗紀錄。
- 產線上常見的做法是:懷疑多次過爐讓可焊性變差時,同一種零件分成「過一次」與「過兩次」兩組,先在高倍顯微鏡下比外觀,再沾錫,在低倍顯微鏡下看焊錫覆蓋的比例;兩組沒有明顯差異,才判定對後面的製程沒有影響。
- 同一個位置反覆出現、或整批都有,就不要只補焊,回來查這一階段(本文的整理)。
公開資料怎麼說:
- 上表。
- 零件與電路板的可焊性測試,IPC 有 J-STD-002(零件)與 J-STD-003(電路板)這兩份標準(本文只引用其名稱與用途;條文需向發行機構購買)。
嘉鴻能幫的:
階段⑤:不良報告怎麼寫、補焊與確認
不良報告的任務,是讓沒看過那塊板子的人,也能找到那個焊點、看懂它是什麼樣子。
| 欄位 | 寫什麼 | 為什麼 |
|---|---|---|
| 位置 | 板號(序號)、位號(Reference designator,零件在板子上的編號)、第幾腳 | 下一個人找得到同一個點 |
| 外觀 | 階段②、③上表的中文加英文,例如「焊錫堆疊、起皺(冷焊,Cold solder joint)」;口語詞放括號 | 不靠口語詞溝通 |
| 電氣症狀 | 開路、時通時斷、阻值偏高;在什麼條件下 | 與外觀分開記 |
| 數量 | 檢了幾片、幾個點;單點、同位置重複,還是整批 | 判斷是個別,還是系統性 |
| 檢視方式 | 肉眼、放大倍率、X 光、切片 | 沒看到,不等於沒有 |
| 照片 | 同角度、同光線,旁邊附好焊點 | 方便比對 |
| 依據 | 客戶規格、IPC 的等級(Class 1/2/3)與版次 | 允收看這個,不看口語詞 |
怎麼做:
- 照上表的欄位寫,口語詞只放括號(本文的整理)。
- 補焊前,先看客戶規格有沒有限制補焊或重工的次數與方式(本文的整理)。
- 補焊:烙鐵頭先清乾淨、上錫;多餘的焊錫用吸錫線吸掉;補焊的細節,見〈烙鐵頭不吃錫、焊點冷焊?6 種症狀對照溫度、烙鐵頭、手法〉。
- 補焊後,同位置、同角度、同倍率再看一次,照片存檔;電氣症狀再量一次。時通時斷的,用原來能重現症狀的條件再試一次(本文的整理)。
公開資料怎麼說:
- 欄位是本文的整理;允收的尺寸與等級,看 IPC-A-610 與 J-STD-001(本文只引用其名稱與用途;條文需向發行機構購買);站上〈J-STD-001 電子組裝標準完整解讀|Class 1/2/3 與焊接要求〉整理了 Class 1/2/3 的分法。
嘉鴻能幫的:
- 補焊用品:烙鐵頭(頁面列可搭配的銲槍機型)、烙鐵頭(頁面寫要配對應的焊台,詢價請提供焊台型號)、烙鐵海綿、吸錫線(頁面寫有無鉛、免洗、松香三種系列,線寬依焊點大小選)。
- 焊錫材料:無鉛錫線(頁面寫 Sn88Sb12,高純度錫與 12% 銻合金,推薦使用溫度 450 °C 以上,線徑 0.8 mm、每捲 20 g)、錫膏/錫絲系列(頁面列焊錫膏 SAC305-T4(無鹵素)與 Cu0.7、SAC305 錫絲(0.3~1.0 mm),包裝 500 g、1 kg)。
- 價格與庫存,請洽詢。
延伸閱讀
想把相關的製程環節一起看完,可以接著讀這幾篇:
備註:來源與例外
以下給需要核對的人看,不看也不影響上面的做法。您的客戶給的規格與驗收標準,和本文不同時,以它們為準。
各做法的出處
| 做法 | 內容 | 出處 |
|---|---|---|
| 手焊的名詞定義 | 冷焊、擾動焊點、退潤濕、潤濕、龜裂、橋接、錫尖、小孔;焊點外觀、導線輪廓 | ECSS-Q-ST-70-08C《Manual soldering of high-reliability electrical connections》(2009 年 3 月 6 日;ECSS 網站的標準清單另有 2022 年 4 月 8 日的 ECSS-Q-ST-70-61C《High reliability assembly for surface mount and through hole connections》) |
| 表面黏著的名詞定義與外觀判定 | 錫珠、立碑;合格焊點的外觀;拒收清單;BGA 的 X 光拒收項目 | ECSS-Q-ST-70-38C《High-reliability soldering for surface mount and mixed technology》(2008 年 7 月 31 日;ECSS 網站的標準清單另有 2017 年 9 月 15 日的 Rev.1) |
| 焊點外觀、冷焊與乾焊點 | 好焊點的樣子;手焊的冷焊;冷卻時動到 | 一個公開的網路百科頁面(焊接)(頁面沒有顯示日期) |
| 潤濕與接觸角 | 潤濕的定義;接觸角;退潤濕的詞彙 | 一個公開的網路百科頁面(潤濕)(頁面沒有顯示日期) |
| 金屬加工的冷焊 | 不加熱的固態接合 | 一個公開的網路百科頁面(冷焊接)(頁面沒有顯示日期) |
| 嘉鴻自己的資料 | 各商品頁、已上線文章 | 嘉鴻商品頁與文章 |
| 產線實務 | 零件可焊性的查法、比較過一次與兩次回焊之後可焊性的做法(不寫公司、料號與日期) | 產線實務整理(原始文件不公開) |
此為一般情況,仍需視個案而定。
例外與限制
- 資料的性質:兩份 ECSS 標準是太空等級的高可靠標準,比一般消費性與工業產品嚴,而且ECSS 網站的標準清單另有較新的版本(見上表);新版的定義與條文編號可能不同。百科頁面是公開、任何人可編輯的頁面。
- 口語詞沒有標準定義:空焊、假焊、虛焊、包焊、拒焊、縮錫、吃錫不良,本文引用的公開標準裡沒有;表裡的「常見指的現象」是業界常見的用法,不同公司、客戶的用法不一樣,不是標準規定。IPC 的術語與驗收標準(IPC-A-610、J-STD-001、J-STD-002、J-STD-003)本文只引用其名稱與用途;條文需向發行機構購買。
- 產線實務:產線實務的做法依各廠條件不同,請以您的製程驗證為準。
- 本文的整理與建議:先分外觀與電氣症狀;兩個角度、兩種光線各看一次,附好焊點的照片;輕壓或輕敲只是線索;用「疑似」加兩個候選;外觀看不出就用 X 光或切片確認,空洞要靠 X 光;不良報告寫外觀,口語詞放括號;包焊會蓋住冷焊與不潤濕;每次只改一個條件;補焊前先看客戶規格;補焊後用同樣的角度與倍率再看;表中的「第一個要查的」是常見的排查順序,不是標準規定。
- 範圍:本文不談各缺點的允收尺寸、BGA 專屬的枕頭效應與不潤濕開路(NWO,Non-Wet Open)、回焊爐溫曲線的設定、焊錫合金與助焊劑的選擇。
- 設備與商品:規格以各商品頁為準。
本文為一般情況的整理,不是標準條文的轉述,也不是對某一家供應商、設備廠或服務商的背書,更不構成對您產品與製程的保證。請以您客戶的規範、所在地的法規,以及您自己的驗證為準;此為一般情況,仍需視個案而定。