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《Youtube》这种片式电容偶发焊锡短路不良现象是怎么形成的呢？
这个"片式电容(chip capacitor)偶发焊锡短路不良现象"，是188金宝搏苹果下载 在国外论坛上看到的一则讨论，188金宝搏苹果下载 也有把这问题放在我们的脸书社团上，请大家帮忙参详讨论问题发生的可能原因，而大家的反应也非常的热烈。
国外这个讨论的苦主说了，发生问题的板子，其制程使用自动锡膏印刷机、走的是SMT回焊制程，没有经过波焊，也就是一班正常的SMT回焊制程。而这个电容短路的现象都是偶尔发生，要请大家帮忙分析问题发生的可能原因。
188金宝搏苹果下载 要在这边先声明一下，188金宝搏苹果下载 并非这个问题的苦主，截至188金宝搏苹果下载 录音、发文为止，苦主也都没有结论说问题发生的真正原因是什么，所以也不用试图从188金宝搏苹果下载 这里得到最终答案，就当作是个看图说故事的讨论吧。
下面这些则是脸书网友讨论后认为电容短路发生的可能原因，188金宝搏苹果下载 把它们列在这里，可以给大家参考，也会试着跟大家聊聊自己的看法，不过188金宝搏苹果下载 的看法不一定是最正确的，这点也请大家注意一下：
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网友们提出电容短路的第一个可能原因是「metal migration」。网友这边说的「metal migration」应该是指《电化学迁移(electrochemical migration, ECM)》。有可能是在做可靠度测试的时候，在高温高湿的环境下发生的电化学迁移。
》》188金宝搏苹果下载 个人观点：其实，188金宝搏苹果下载 当初在看到这些不良照片时的第一个印象，也学得有可能是「电化学迁移」，因为短路的现象看起来真的稍微有点像。但后来再仔细观察后，就发现它越来越不像是「电化学迁移」了。因为「电化学迁移」长出来的晶枝(dendrite)一般会比较细，而不良照片中最左边这颗电容的短路似乎有点给他过于粗壮了啊！而且越看越觉得它晶枝并没有由粗到细的枝状物结构。所以个人才觉得这应该不是电化学迁移所造成的短路。
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网友们讨论的第二个可能原因为「回焊温度不足、所以导致焊锡上出现多稜角的现象」。
》》关于这个论点，188金宝搏苹果下载 基本上同意有「焊锡温度不足」的现象，因为不良照片的中间及最右边2个电容端点的爬锡高度的确有点给它低，而且这2个电容在焊垫上面的吃锡也不是很饱满，甚至还有些缩锡(de-wetting)的现象。从不良照片看来，焊垫似乎未被完全润湿(wetting)，还留有部分未润湿的焊垫。
》》188金宝搏苹果下载 个人观点：至于温度不足导致"焊锡多稜角"这个论点，188金宝搏苹果下载 个人就有点不太能同意了，因为这个多稜角指的应该是出现在照片最左边的这颗电容，而这颗电容顶端的短路焊锡也是最多的，如果是温度不足造成，焊锡应该也是没有太大机会可以爬上电容的顶部。其他两颗电容则没有这个焊锡稜角的现象。
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下一个网友认为短路发生可能的原因是「锡膏变质、或锡膏溶剂提早挥发，导致吃锡不佳」。
》》188金宝搏苹果下载 个人观点：这个论点，188金宝搏苹果下载 认为与前一个"回焊温度不足"的原因应该是类似的。锡膏如果暴露在空气中过久，就会造成锡膏中的溶剂提早挥发，干涸的锡膏就有机会造成焊锡品质不佳，不良的现象会与温度不足有点类似。
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下一个网友认为短路可能发生的原因是「锡膏印刷量太多了，导致助焊剂来不及逃逸，喷溅到电容顶端，造成短路」。这位网友认为正常焊点的焊锡形状应该要如同照片中这样，在零件焊点与焊垫之间应该要形成一个像内凹的圆弧形状，这样子才是最完美的焊锡。而不良照片中，特别是最左边电容的照片，我们可以看到这个焊点的形状却是往外凸出来的。这个就是锡膏印刷过多的迹象，锡膏如果印刷得太多，助焊剂在回焊时会被快速加热，使得体积膨胀，而那些被大量锡膏包覆而来不及逃逸的助焊剂所产生的气体，就会因为体积膨胀而发生爆锡喷溅的现象，这时就会顺便把一些锡膏带离原本焊垫的位置。因为零件两端的焊点都已经有焊锡，多余的焊锡在有限的焊垫上就会往上积累堆高。一旦发生喷锡，就有可能喷溅在本体上方，再加上回焊炉内的高温，会让飞溅出来的焊锡最终形成连接线短路现象！
》》188金宝搏苹果下载 个人观点：整段叙述唸起来似乎感觉有点给它拗口！188金宝搏苹果下载 个人觉得在照片中最左边电容端点的焊锡量的确是有点太多，但~这个真的是一般正常的锡膏印刷量吗？为何其他2个电容的锡量正常，甚至有点偏少。很明显的，最左边这颗电容的焊锡量是异常的。这个我们可以等到后面做总结的时候再来说明。
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下一个网友提出来短路的可能原因是「吸嘴上面沾到了焊锡，然后沾污到下一个零件的顶部」。这位网友认为，刷锡如果印刷得太厚了，贴片的时候就有可能沾污到吸嘴，然后污染到下一个料件的顶部。
》》188金宝搏苹果下载 个人观点：188金宝搏苹果下载 个人觉得，如果这个吸嘴沾到焊锡的污染假设是成立，那沾到的锡膏量应该会非常多，才可能造成这样的短路现象。再说了，锡膏应该要印到多厚？才有机会被吸嘴沾到。188金宝搏苹果下载 不知道在大家的经验里，有没有发生过吸嘴沾锡的现象？我个人以前是没有碰到过啦！印象中，有一次经验是SMT工程师在调适贴片程式的时候，吸嘴不小心碰到过，正常的贴片生产就从来没有发生过。
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下一个网友提出来的可能原因是「吸嘴吐气造成」。这位网友说明，可以在SMT机器取料时放慢速度观察一下，看吸嘴是否有吸在零件的中心点上，如果没有，在机器将零件贴放上PCB的时候，机台会让吸嘴做出一个解真空的动作，这时候吸嘴会吐气或喷气，就有可能将锡膏喷溅到邻近的零件上，然后产生短路，这也会造成焊垫上面锡量有减少的现象，过完回焊以后在周边还会出现一些锡珠，可以在过炉子前用放大镜稍微观察一下。
》》188金宝搏苹果下载 个人观点：关于这个论点，188金宝搏苹果下载 觉得是有可能发生的，尤其是可能发生在那些零件表面不够平整或是平面过小的零件。可是，想要让吸嘴的喷气可以造成焊锡离开原来印刷的位置，那得要有多大的喷气力量，而且就算有，锡膏应该也不至于会沾污到零件顶部才对，而且这大部分这样的情况，应该也多只会在PCB的表面上形成锡珠。
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下一个网友提出来的可能原因是「会不会是电容如果裂开」，网友提出电容一旦裂开，遇到湿气就会产生短路现象。
》》188金宝搏苹果下载 个人观点：关于这一点，188金宝搏苹果下载 个人觉得应该是想多了，因为一般电容裂开以后的确会发生短路，但是要刚好裂开到电容的顶端并且形成一条直线，这个机率应该非常低吧！因为，电容裂开大部分都是沿着侧面斜30度到60度角之间，188金宝搏苹果下载 还真没见过电容裂开在顶部形成直线，然后还会有焊锡爬在电容顶面的现象，只能说这种机会真的是微乎其微。
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下一个网友提出来的可能原因是「电容贴片时翻转造成」。这位网友说：有些电容的尺寸会比正常尺寸再短一点点，在贴片打件的时候会造成两个端点沾锡不平均，过回焊炉时就可能发生翻转，可以查看贴片后及过炉前的位置做分析来试试看。
》》188金宝搏苹果下载 个人观点：这个问题188金宝搏苹果下载 以前有碰到过，的确在贴片的时候会有发生零件翻转的现象，但是大部分地零件翻转其实都发生在捲带中，特别是在撕胶膜的时候产生静电，静电吸起零件而发生翻转，在贴片后又发生翻转的机率基本上应该很低，网友提出端短两面沾锡不平均的现象，大部分情况应该是会发生零件立起的墓碑效应。而且就算真的有发生零件翻转的现象，也不太会在零件的顶部形成条状短路，因为焊锡本身有内聚力，在大多数的情况下，融熔的焊锡都会缩回到零件的端点，缩不回去的就会形成独立的锡珠，而比较不会像照片中这样形成条状的短路，除非锡量非常多。
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网友提出来的最后一个可能原因是「爆锡短路」造成。
网友补充解释这个可能原因有2个重点：
1. 锡膏保存如果不是很好，就会发生锡膏中的助焊剂与锡粉分离，或是发生助焊剂提早挥发的现象，造成锡膏干涸的问题，这时候可能就会有人自作聪明凭感觉来额外添加助焊剂（事实上应该是溶剂）。而锡膏中的助焊剂一旦浓度太高，在过回焊时就会像热油碰到水一样喷溅出来（应该是水碰上热油），带出锡膏。(这个好像跟前面的第3个原因"锡膏变质"相似耶~不管了！网友另外还提到有第2个重点)
2. SMT在电容焊接的时候，在正常情况下，焊锡应该都会爬到电容的端点上。但是从照片上面观察电容的焊垫，发现它的吃锡并不是很好，甚至有缩锡现象，当焊锡融熔时无法润湿焊垫，焊锡就会挤压到一块形成一个大球状，当温度持续升高，球状的焊锡将会发生爆锡的现象。
》》关于这一点，188金宝搏苹果下载 觉得，如果真的发生爆锡，一般都会呈现出喷溅状态，但是不良照片中的现象看起来似乎不像（喷溅会有一个很重要的现象，就是越重或越大的喷射点会距离喷溅起始点越近）。而且爆锡的发生通常都是因为锡膏吸湿或者助焊剂中的溶剂被焊锡包覆，温度升高时无法及时逃逸所造成，当回焊温度升高超过水气或助焊剂的沸点之后，就会快速膨胀其体积，然后造成爆锡。如果在端点的位置爆锡，通常会在其周围形成扩散状的锡珠，而不会只在电容的上方形成短路。照片中看来确实有锡珠发生，但零件上方的短路则不太可能是爆锡所造成，因为距离的缘故。
以上是网友们帮忙分析电容短路的可能原因，188金宝搏苹果下载 归纳出整理来的一些重点。
其实，我们大部分人在分析问题的时候，都很容易地不小心就陷入误区：
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这有可能是当初问问题的人本身在看问题就不是很专业，描述问题的时候就带着误导的资讯。188金宝搏苹果下载 建议，我们在描述问题时候，要尽量地不要将个人的意见带入，只需要描述碰到的问题是什么，以及实际观察到的资讯就好了。
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另外一个问题是容易以偏概全，看问题的时候常常都只会看自己想看的资讯，也就是说，只会看到自己关心的重点，而忽略了其他的迹证。直白一点，就是眼睛有业障。以这个案例来说，很多人第一眼就只看到电容零件正上方的短路，有些人可能还会看到有锡珠的问题，而且大多数人一定会直觉地认为这就是SMT制程所产生的问题。但这个问题真的只会发生在SMT制程吗？SMT真的会产生这样的问题吗？
188金宝搏苹果下载 个人对此问题的看法：
下面是188金宝搏苹果下载 自己对这个问题的看法，188金宝搏苹果下载 必须要再次强调，188金宝搏苹果下载 的分析不一定是最正确的，而且苦主到目前为止也还没有得出结论。
首先，我们应该要根据现有的资讯，全面地来检查照片中的不良现象，而不是只把目光放在短路上面。
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从整体照片来观察，会发现这3颗电容应该是分别坐落在不同位置的零件，因为从他们周围导通孔的位置以及丝印来看都有差异。
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最左边的电容零件本体上方有直条状的焊锡短路，发生落在零件的两个端点之间。焊锡短路的锡比较厚，有明显的异常，而且有尖状焊锡，零件周围有很多的锡珠。邻近的导通孔也有沾锡。零件两端的焊锡有点过于饱满，爬锡弧度不太自然，呈现往外凸出的形状。焊垫并未完全润湿，在焊垫边缘及零件下方还有未沾锡的焊垫。
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中间这颗电容零件的本体上方也有条状的焊锡短路，发生落在零件的两个端点之间。但是焊锡短路的锡量明显比较薄，有点长晶枝(dendrite)的感觉，但是看起来又不太像。零件周围仍然可以发现锡珠，但是不明显，而且不多。零件两端的焊锡爬锡偏低，焊锡弧度应该是正常的，但是焊垫也没有被完全润湿，在零件的下方以及其周围都有发现有未沾锡的焊垫。
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最右边这颗电容零件的本体上方则没有焊锡短路，但是在其垂直侧面上却有轻微的短路现象，也是发生在零件的两个端间之间。零件周围也有少许的锡珠，但数量非为少。也可以发现焊垫未被完全润湿现象，焊垫边缘及零件本体下方也可以发现有未沾锡的焊垫。
整体问题看下来，188金宝搏苹果下载 个人认为有两个重点需要特别留意：
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焊垫的整体吃锡效果明显不佳。因为在三颗电容的焊垫周围及零件本体下方位置，都可以明显看到没有被完全润湿的沉金，推测这批板子生产时应该有很多空焊或假焊的不良发生，先不论为何会发生空焊或假焊的问题，很明显地这批板子中应该户有一部分板子需要送维修。
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我们前面已经大致说过了，电容本体上方两端的条状焊锡短路，不太可能是SMT制程造成的，至少不会是第一次生产的时候所产生的，因为一般回焊的短路几乎都是在零件底部或侧边，不太可能出现在零件上方或侧面垂直面上。
推测可能的电容最有可能的短路原因：
所以，188金宝搏苹果下载 个人推测，这些电容最有可能短路的原因应该是手焊维修时甩锡所造成的，从最左边的不良照片可以发现甩锡的迹证最为明显，因为连邻近的导通孔都沾到了焊锡，而且这么厚又有尖点的焊锡不太像是经过高温回焊后的现象，只有焊锡被从烙铁头甩出去后，开始冷却并在完全凝固前沾附到零件的上方，才比较有机会形成这样子的短路，这也可以说明为何附近有那么多的锡珠。
而中间的不良照片则是比较轻微的沾锡，锡珠的数量也较少，表示甩锡沾污并不严重，或沾锡后又被人为擦拭过。
最右边不良图片的垂直侧面轻微短路现象，则有可能是维修时沾锡短路，然后又经过人为擦拭又没擦得很干净的结果，所以才会有现象比较轻微的短路。
188金宝搏苹果下载 个人给苦主的建议：
所以，188金宝搏苹果下载 个人会建议苦主应该要查询shop floor系统，检查板子是否有经过维修，或询问修理员这是否是经过维修的板子。
如果最后发现板子真的有经过维修，或确认不良是因为手焊甩锡造成，就要再往下追查真因。
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可以直接站生产线上面观察修理员是如何拿烙铁的，如果想找出是哪个修理员有问题，就要请修理员在修理品上做记号，用层别法来找到罪魁祸首。
- 建议要检查铁烙手是否有烙铁认证。也就是想要拿烙铁的人员必须经过一定程度的培训，合格后才能拿烙铁上产线。
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可以考虑使用遮罩板(mask template)，将不需要维修的零件遮住，只露出需要维修的零件。但是这一点对这个案例来说应该是比较难，因为不良的位置应该是不固定的。
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要往前溯源SMT的制程，来降低焊锡的不良率，这样才可以减少维修的机会，从源头改善。
以上是188金宝搏苹果下载 个人的看法，再强调一次，188金宝搏苹果下载 的分析不一定是最正确的，也欢迎大家留言讨论。
Youtube影片：片式电容零件顶部偶发焊锡短路问题讨论
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于我心有戚戚。这种焊锡轨迹，太像甩锡了。而且焊点的形貌，不似回流焊形成。