【正文】 m80 mm1 . 5 m mS te n c il T h ic k n e s s : 0 . 1 m m20 mm 圖 5(1) 開孔較小且較薄鋼板 4 0 m m2 0 m m20 mm80 mm6 . 5 m mS te n c il T h ic k n e s s : 0 . 2 m m 圖 5(2) 開孔較大且較厚鋼板 本研究訂定錫珠特性測試如以下步驟進(jìn)行： 1. 分別將每一型號(hào)之錫膏以人工印刷方式印在 5 片玻片上，確認(rèn)印刷情況良好，并分別在玻片上標(biāo)示編號(hào)。 3. 編號(hào) 2 的二片玻片在印刷后靜置于室溫環(huán)境中 10 分鐘再置于 210。 C的熱板上加熱至錫膏熔化。待冷卻后以顯微鏡觀察涂布點(diǎn)周圍錫珠之分布情形。 因鋼板孔壁易殘留焊錫顆粒及助焊劑，為確保印下之錫膏的純度與清潔；另一方面，鋼板開孔壁殘留之焊錫顆粒會(huì)造成印下錫膏量有差異，使得錫膏體積之變異擴(kuò)大，因此印刷不同型號(hào)錫膏之間必須以酒精清洗鋼板。 等級(jí)：1等級(jí)：2等級(jí)：3凝聚之錫球助銲劑殘留錫珠等級(jí)：4 圖 5(3) 錫珠分布等級(jí)劃分示意圖 三、實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)與統(tǒng)計(jì)分析 本研究采三因子實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)對(duì)測試結(jié)果作統(tǒng)計(jì)分析，以分別探討錫膏型號(hào)、錫膏體積及印刷到回流焊 23 接間的時(shí)間對(duì)錫膏在焊接過程中產(chǎn)生錫珠之影響程度及方向，并探討各因素間的交互作用。若α = ，以σ 2 = = 作為 MSE的一個(gè)估計(jì)值。本研究對(duì)以下各組假設(shè)進(jìn)行檢定： H0：每一種型號(hào)錫膏之錫珠分布等 級(jí)皆相同 H1：至少有一錫膏之錫珠分布等級(jí)不同 H0：不同錫膏體積之錫珠分布等級(jí)相同 H1：不同錫膏體積之錫珠分布等級(jí)不同 H0：不同測試時(shí)間之錫珠分布等級(jí)相同 H1：不同測試時(shí)間之錫珠分布等級(jí)不同 H0：錫膏型號(hào)與錫膏體積間沒有交互作用 24 H1：錫膏型號(hào)與錫膏體積間具有交互作用 H0：錫膏型號(hào)與測試時(shí)間之間沒有交互作用 H1：錫膏型號(hào)與測試時(shí)間之間具有交互作用 H0：錫膏體積與測試時(shí)間之間沒有交互作用 H1：錫膏體積與測試時(shí)間之間具有交互作用 H0：錫膏型號(hào)、錫膏體積與測試時(shí)間之間沒 有交互作用 H1：錫膏型號(hào)、錫膏體積與測試時(shí)間之間具有交互作用 依據(jù) 節(jié)之錫珠測試程序進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，得到各型號(hào)錫膏之錫珠分布等級(jí)值如表 5(1)所示。 奎籌 腹 A奎籌 腹 B奎籌 腹 C奎籌 腹 D奎籌 腹 E奎籌 腹 FPlot of Means奎籌砰縩代剛 丁Variable: 奎痌だミ 10 だ牧 圖 5(4) 較小錫膏體積下不同測試時(shí)間造成之錫珠分布等級(jí) 奎籌 腹 A奎籌 腹 B奎籌 腹 C奎籌 腹 D奎籌 腹 E奎籌 腹 FPlot of Means奎籌砰縩代剛 丁奎痌だミ 10 だ牧 圖 5(5) 較大錫膏體積下不同測試時(shí)間造成之錫珠分布等級(jí) 根據(jù)表 5(1)繪制箱型圖，圖 5(6)中顯示不同型號(hào)錫膏之錫珠分布等級(jí)有差異；圖 5(7)中顯示錫膏體積不同，錫 珠分布之等級(jí)有差異；而在圖 5(8)，測試時(shí)間長短亦使得錫珠分布等級(jí)有差別。但探討錫膏體積與測試時(shí)間之間交互作用時(shí)，因 plevel α = ，故無充分證據(jù)拒絕虛無假設(shè)，即無法推論此二因素間具有交互作用。 p.0001奎籌砰縩Variable: 奎痌だ 圖 5(9) 錫膏型號(hào)與錫膏體積之間交互作用關(guān)系 奎籌 腹 A奎籌 腹 B奎籌 腹 C奎籌 腹 D奎籌 腹 E奎籌 腹 FPlot of Means (unweighted)2way interactionF(20,300)=。表 5(3)顯示出 B、 A、 E錫膏之錫珠分布等級(jí)間無顯著的差異； D與 C錫膏之錫珠分布等級(jí)間亦無顯著的差異，但其平均等級(jí)高于其它錫膏；而 F錫膏之錫珠分布等級(jí)則介于上述二群 (Group)之間。電子組裝制程中各制程參數(shù)息息相關(guān)，牽一發(fā)而動(dòng)全身，而印刷電路板上的功能密度日漸提高，錫珠對(duì)產(chǎn)品良率的影響也就相對(duì)更為重要。本研究參考各工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，制定一套錫膏物料檢測及評(píng)估程序，供業(yè)者作為篩選物料的準(zhǔn)則。以致于業(yè)者需耗費(fèi)可觀的時(shí)間、金錢及人 力在生產(chǎn)在線尋找錯(cuò)誤及修正制程參數(shù)，而其制程良率及產(chǎn)品可靠度亦無從提升。 Sons, Inc., 1997. 4. 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Prasad, Ray P., Surface Mount Technology, Chapman amp。結(jié)果顯示，六種型號(hào)錫膏之材料特性之間具有顯著的差異。 陸、結(jié)論 電子業(yè)已成為我國龍頭產(chǎn)業(yè)，但業(yè)者對(duì)物料篩選知識(shí)相當(dāng)匱乏，常只就生產(chǎn)在線觀察到的現(xiàn)象加以判斷。 中國最大的管 理 資料下載中心 (收集 \整理 . 大量免費(fèi)資源共享 ) 第 29 頁 共 30 頁 Type Mean 1 2 3 B xxxx A xxxx E xxxx F xxxx D Xxxx C Xxxx 表 5(3) 各型號(hào)錫膏之錫珠分布等級(jí)平均值的多重全距檢定結(jié)果 1 . 5 1 . 7 1 . 9 2 . 1 2 . 3 2 . 5 2 . 7 圖 5(11) 錫珠分布等級(jí)平均值之分布圖 四、小結(jié) 本研究依據(jù)修改自 IPC工業(yè)標(biāo) 準(zhǔn)之測試程序，測試 6 種錫膏在印刷后放置不同時(shí)間后，再以熱板加熱使錫膏熔化，并以 4 個(gè)等級(jí)界定錫珠之分布情形。 p.1214奎籌砰縩Variable: 奎痌だ 圖 5(11) 錫膏體積與測試時(shí)間之間交互作用關(guān)系 (三 ) Duncan多重全距檢定 節(jié)中以變異數(shù)分析法探討各型號(hào)錫膏之間錫珠分布等級(jí)之差異性。圖 5(9)、5(10)與 5(11)顯示各因素之間交互作用關(guān)系。本研究以統(tǒng)計(jì)應(yīng)用軟 件 Statistica計(jì)算得到變異數(shù)分析表如表 6(2)所示。換言之，錫膏在印刷后到回流焊接的時(shí)間愈長，愈容易產(chǎn)生錫珠。 (二 ) 變異數(shù)分析 本研究采三因子實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)，分別探討錫膏型號(hào)、錫膏體積及印刷到回流焊接的測試時(shí)間等三因子對(duì)錫珠分布的影響程度及方向。假設(shè)任二種型號(hào)錫膏發(fā)生錫珠之平均等級(jí)的差異之 95%信賴區(qū)間為177。以顯微鏡觀察錫珠之分布情況，若完全沒有錫珠產(chǎn)生，則為第一等級(jí)；若在助焊劑殘留的范圍內(nèi)有少于 3 顆錫珠，則列為第二等級(jí)；若在助焊劑殘留范 圍內(nèi)有超過 3 顆錫珠，或在助焊劑殘留范圍外有少于 3 顆錫珠，則為第 3 等級(jí)；而在助焊劑殘留范圍外有超過 3 顆錫珠，或錫膏在熔化后不能凝聚成一個(gè)錫球，則定為第四級(jí)。 C的熱板上加熱至錫膏熔化。 5. 編號(hào) 4 的二片玻片在印刷后靜置于室溫環(huán)境中 3 小時(shí)后置放在 210。待冷卻后以顯微鏡觀察涂布點(diǎn)周圍錫珠之分布情形。 C的 熱板 (Hot Plate)上加熱至錫膏熔化。在進(jìn)行錫膏特性測試前，將錫膏由冰箱中取出，靜置以待其達(dá)到室溫，分別充分?jǐn)嚢韬?，敲擊或以離心攪拌機(jī)趕出容器中的氣泡。 另一方面， IPC工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)中， Type 13 的錫膏以開孔較大且較厚的鋼板加以印刷，而 Type 46的錫膏則經(jīng) 由較小開孔且較薄的鋼板印刷。 一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康? 在電子組裝制程中，電路板經(jīng)過鋼 板印刷后，將會(huì)由輸送帶送入組件置放機(jī) (Placement Machine)放置表面黏著組件，再進(jìn)入回流焊爐中進(jìn)行回流焊接。 伍、錫珠測試 (Solder Balls Test) 表面黏著制程中，錫膏乃是最重要 的物料，其成分主要由金屬顆粒及助焊劑依適當(dāng)比例所構(gòu)成。 20 IPC 工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)中 建議依錫膏內(nèi)錫顆粒之大小分布比例以不同開孔大小及厚度之鋼板加以測試。 p.0000代剛よ ΑVariable: 耎床禯瞞Hot Cold 圖 4(8) 測試方式與錫膏型號(hào)之間交互作用關(guān)系 19 奎籌玴玴奎籌玴痢Plot of Means (unweighted)2way interactionF(1,120)=。因此，以 Statistica統(tǒng)計(jì)軟件計(jì)算得到變異數(shù)分析表如表 4(2)所示。其中錫膏型號(hào)分為 6 層級(jí)；錫膏厚度為 mm與 mm二層級(jí)；而測試方式則分為 Cold Spread與 Hot Spread二層級(jí)。 ，且σ之估計(jì)值為 。 5. 于正確時(shí)間將置于室溫