【正文】 ，降低且限制膠材通過，所以在微細腳距上的應用遠比印刷鋼版要困難得多。雷射鉆孔已成為市面上大量采用，因為加工快速，且鉆的孔壁會產生導角(taper)有利用膠材脫離印刷鋼版。其制程方式是將一金屬或聚合物制成的刮刀在一有特定圖形開孔的薄金屬板上移動，把膠材經過金屬板上開孔涂布到基板上。但是每一種涂布圖形都需要一個新的工具。再把這針頭移到基板上需要涂膠的位置，把針頭壓到基板上。因此對其應用材料未來的發(fā)展是可以期待的。以電腦控制的脈沖是不斷的重復的，直到足夠量的膠材被涂布上去。一外力，基本上是以千分之一脈沖為單位。精準的位移技術提供了精確且一致的涂膠量控制，氣壓式涂膠雖然簡單，但對于膠材粘度改變卻極為敏感，由于粘度本身受到溫度及時間、特別是熱固性膠材，在室外溫也有逐漸形成聚合物的化學反應現(xiàn)象。就針管型含沙射影布機的制造商而言，它們對機器增加了許多新的功能如真空回吸、出口預熱、旋轉式針頭及以程式控制針頭回溯等都能對許多不同的材料提供良好的結果。這種方式已成功且廣泛的被電子業(yè)所使用在晶片粘著，對膠及導電膠的分布。封膠（Cencapsulants），是不導電的膏狀物，用來保護裸晶及增加組裝品質，這些聚合物通常用在保護COB(chip on board)，覆晶(filp chip)，目前更應用到BGA及微小型（micro）BGA上以取代傳統(tǒng)上所使用的加壓注模（Compression molding）。異方性（Anisotropic）導電膠有薄膜狀及膏狀，用來在兩接合面上形成單一方向的電路導通。盡管熱固性比較多見，但這兩種材料都被廣泛的應用在電子業(yè)里而且兩者都可以許多種方式來加以分布（dispense）如（表一）。第五步驟：粘著劑/環(huán)氧樹脂和點膠*何為聚合物（Polymer）聚合物是長鏈狀的巨型分子，最初是自然生成的，目前則是以現(xiàn)代化技術合成數千種成份組合而成。因此印刷機的發(fā)展也正針對一方向，印刷頭的參數以程式控制，在印刷時能自動對位及校正，印刷鋼版自動清洗，換線高速時間最小化及自動制程監(jiān)控。解決方式英明必須使用目前最新且進步的印刷機器，這類型的機器容許交PC板旋轉到和刮刀行程同一方向以求得最佳的印刷角度。 “基板處理”從非常薄、小、雙面的PCMCIA基板到特別厚、大的基板，如何在印刷過程處理好基板是現(xiàn)代制程所面臨的新的課題。 “開孔面積”也決定了被印到基材上材料的量。因其有高的耐久行及對抗化學的侵蝕力，但對鉬這種材料而言則有著更好的平滑性及更直的孔壁。對于混合使用不同元件接腳間距的基板而言，建議使用階梯狀，有著不同厚度，在不同部位的印刷鋼版式。 ，且容許的誤差要保持在177。然而印刷的基本原理依舊，只是在一些使用上有些步驟被加以改進及精密度要求更嚴格。檢視的目的就是在確定適當的體積及定位。此外還有許多可選參數；不過這些則依印刷機制造廠商之間而不同，如開孔開頭角度/速度及印刷底板回彈距離（Snapoff）等參數的決定都是為了求得最有效的印刷效率及結果。使用的材料（錫膏或黏著劑）及PC板上元件接腳的間距都會影響對位的準確性。 同時，對于元件接腳間距在底板上的分布情形也要十分明了這樣才能選取一適當顆粒尺寸的錫膏以使印刷有最佳的結果如（表一）。 僅管鋼版印刷設備從最簡單的小型人工操作冶具到大型全自動機臺一應俱全，但錫膏印刷的基本方式依然不變，簡言之也就是將PC板放到或是運到工作臺面，以真空或是冶具固定PC板，將鋼版和PC板定位好，把錫膏或是導電膠以刮刀緩慢的壓擠過鋼版上的小開孔再使其附著到PC板上焊墊上。提升系統(tǒng)熱處理能力，包含使用最大熱傳導材料第四步驟：印刷 由于構裝技術及材料上的進步，使得目前有大量新的技術如覆晶(filpchip),COB(chiponboard)，PCMCIA及BGA等可供使用。水溶或免洗波焊助焊劑，在大氣或氮氣環(huán)境*對未來技術而言：印刷錫膏元件及基板的設計及材料都必須能有效的散熱，而焊錫接點也被期望在相對其他復合材料能散出更多的熱，如（表一）所示。圖二、CBGA焊錫接點在經歷0到100℃，3000周期后裂痕成長圖三、CCGA焊錫接點在經歷0到100℃，3000周期后裂良成長 “系統(tǒng)熱管理”是另一重要要素。另一方面而言，一無接腳的陶瓷元件載具（LCCC）其裂痕起始于接近元件及焊錫界面的焊錫上，其后裂痕再逐漸生長直到穿過整個焊點。圖一、加速計元件，可看見表面的結構及三種層級的連結。它是對材料施加以極限溫度周期測試，也就是一熱疲勞破壞測式模式。因此焊錫在不產生永久形變下所能承受的靜態(tài)負載是不能和疲勞抗力相提并論。然而潛變現(xiàn)象，只有在到達起始溫度時才變得明顯。盡管應力可以由拉力、壓力或剪力來表示，但大部份的合金對剪力的抗力要小于對拉力或是壓力。(Solutionhardening)，當在錫/鉛成份中加入額外的銻會增加合金的強度。而且在重新結晶過程中會產生一組新的、無應變的結晶結構，可以明顯的看到一形成晶粒及結晶成長的過程。基本上焊錫本身對接點缺陷相當敏感，且有回復原狀的特性。連續(xù)的或周期性的塑性形變終會導致腳上的焊錫接點破裂。也就是說當熔融金屬表面能量愈低時愈容易沾（Wet）上焊墊，在此要注意的是助焊劑是幫助“增加”焊墊表面的能量而不是如一般文獻上所說的降低。 “表面張力”，熔融焊錫的表面張力和沾錫能力（Wettability）也就是和焊錫能力（Solderability）息息相關。 一標準標的組裝包含了一FR4的板子，焊錫及有接腳或無接腳的元件，它們CTE分別是FR4，℃；63錫/37鉛：℃；℃及三氧化二鋁（A12O3）℃。焊錫的電阻亦為塑性形變程度所影響（增加）。就理論上而言，電的導通是由帶負電的電子或正電的離子在電場下由一位置移動到另一位置。錫膏合金成份組成的選擇必須能和使用上的最糟狀況相符合，因此合金的液化溫度必須至少高于使用最高溫度的兩倍以上。焊錫所附帶的助焊劑可分為三種，RMA（松香、溫和反應）以溶劑清洗，水溶性以水清洗或免洗。就母板層級的元件組裝而言則限制以低溫的錫鉛或錫鉛銀合金，這是因為母板的主要材料為不耐高溫的FR4。一般的合金成份包括：錫/鉛，錫/銀，錫/銻，錫/鉍，錫/銦，錫/鉛/銀，錫/鉛/銻，錫/鉛/鉍，錫/鉛/銦，鉛/銦，鉛/銀，鉛/銻。保持將資訊回復給量產單位，才能保持高的生產良率。所有的問題都必須告知制程單位，如此才能調整放置位置及焊接程式以求最高良率。同時也要測驗一些已知故障元件位置的板子，已確認機臺可以偵測出且指出故障之元件。步驟2：選擇測試設備，花錢去買或建立一套測試設備，但欲無法因這臺設備而回收其投資下去的錢，這是誰也不會去做的事。因為對一插件業(yè)者而言是不會沒有測試設備的，而這設備也可用于表面粘著元件。此方法盡管非常有效但并未被廣泛使用。對軍需產品或醫(yī)療用的板子進行ESS測試是很平常的，但對一般量產商品進行此測試動作則不常見。盡管在平穩(wěn)及充裕的環(huán)境下，想要分辯出焊錫接點的可靠性是不可能的，但測試設備仍可以確保電性上的接觸是完整且良好的。 Test jet(HP)技術，在1992年由ICT發(fā)展出業(yè)，可以用來判定元件之每一接腳是否有良好的電性接觸（如圖一所示）。于是在轉換制程時，測試工程師也要能立即將測試方式修改為偵測空焊為主的方式。下列就是包含一假想處理器的清單1000個點800個非連續(xù)性元件60個小/中型科體元件9個數位元件40到4腳3個72到80腳元件5個100到128腳元件3個200到208腳元件20個連接器 假設每一元件都有可能損壞，且制程上也可能產生故障，有90%的良率可通過ICT測試，有90%可通過FCT，這也表示會有12%的產品會發(fā)生問題，且必須依賴測試把有缺陷的產品找出，并確定問題發(fā)生在何處。對數位電路而言，一般使用的技術是將資料存在探針后方的記憶體上。市面上有許多現(xiàn)成的軟體可供Rackand Stack測試時使用。 在測試定速器板或其他類比電路板時要用到“Packandstack”測試機，因為MockUp不能精確且充分的進行測試。以上都是FCT所應用的領域。一般而言，MDA并不能測試數位元件的真正功能，所以還要其他的方法。短路測試通常是第一個執(zhí)行的，以確定是否有空焊或其他短路。*ICT測試 在一針床冶具上測試板子，一次測一個元件。 在設計一測試流程時，工程師有許多選擇，從單一測試機臺到一整個測試工廠都有。有著完整的計劃及一清晰易懂的組裝流程步驟及需求，設計者可以更容易準確出一符合生產線生產的產品。Gerber file或IPCD350用來制作板子的資料也常在擇寫機器程式，開印刷鋼版及制造測試冶具時被用到。圖三、在雙面回焊后使用選擇性波峰焊錫時，表面粘著元件和插件式元件接腳要保持一定的距離，以確保錫流能順利流過這些焊點。選擇性波峰焊錫法，是先用簡單的冶具將先前以回焊方式裝上的元件遮蔽起來，再去過錫爐。波峰焊錫法可用來焊接有接腳元件及部分表面粘著元件，但要注意的是，這些元件必須先以環(huán)氣樹脂固定，才能暴露在熔融的錫爐里。PC板通常都是采用混載制程，也就是包含了穿孔元件在板子上。有些方式可供選擇：表面粘著元件在單面或雙面、表面粘著元件及微細腳距元件在單面或雙面。*決定最有效率之組裝對所有的產品都提供相同的組裝程序是不切實際的。然而，錫量不足及非常小的短路則只有依賴電性測試來檢查。特別是針對微細腳距的組裝，更需要依賴自動化測試設備的探針，來量測所有線路上相通的點或元件間相聯(lián)的線。使用權如，如要使用ICT測試時就要考慮在線路上，設計一些控針能接觸的測試點。組裝計劃必須一開始的設計的時候就考慮到。舉例說明，SOIC元件供應者來自北美及歐洲者都能符合EIZ標準，而日本產品則是以EIAJ為其外觀設計準則。若是距離不足，也會妨礙到元件的檢視和重工等工作。 波峰焊錫一般使用在比較低、矮的元件如二極體及電晶體等。一些有極性的元件的極性，其放置方向是早在整個線路設計就已決定，制程工程師在了解其線路功能后，決定放置元件的先后次序可以提高組裝效率，但是有一致的方向性或是相似的元件都是可以增進其效率的。*表面粘著元件放置方位的一致性盡管將所有元件的放置方位，設計成一樣不是完全必要的，但是對同一類型元件而言，其一致性將有助于提高組裝及檢視效率。 焊墊外型尺寸及間距一般是遵循IPCSM782A的規(guī)范。 舉例說明，可適用于標準型及ASIC元件上。 在將樣本放上表面粘著元件（SMD）并經過回焊后，品管及工程人員需一一檢視元件接腳上的吃錫狀況，每一成員都需要詳細記錄被動元件及多腳數元件的對位狀況。在評估焊點的品質的同時，也要一起評估PC板在經歷回焊后外觀及尺寸的反應。其中包含了XY軸座標位置、測試需求、概要圖形、線路圖及測試點的XY座標。*量產設計 量產設計包含了所有大量生產的制程、組裝、可測性及可靠性，而且是以書面文件需求為起點。 鑒于我廠SMT應用日見其廣，而系統(tǒng)的理論介紹尚未形成，所以將臺灣SMT協(xié)會秘書長謝榮仁先生推薦的，由周意工先生編譯的《SMT十大步驟》編輯，使之成為我們的教科書，以達到提升我們SMT產業(yè)技術水平，增加競爭力的目的。 臺灣島內SMT技術最早由工研院電子所于1984年自國外引進技術以來，SMT科技水準不斷提升，后來1993年底由產、官、學、研界成立“表面粘著技術協(xié)會；SMT協(xié)會”，積極推動SMT技術交流、出版SMT相關書刊、舉辦SMT學術研討會議…等活動，使得表面粘著技術產業(yè)近十幾年來在島內蓬勃發(fā)展，電子資訊及相關產業(yè)在國際市場上都站有舉足輕重的地位。了解這些則及規(guī)范后，設計者才能研發(fā)出符合工業(yè)標準需求的產品。 在磁片上的CAD資料對開發(fā)測試及制程冶具，及編寫自動化組裝設備程式等有極大的幫助。接下來就是將錫膏印到焊墊上回焊，如果是使用有機的助焊劑，則需要再加以清洗以去除殘留物。舉例說明，建議使用雷射來掃描生一PC板面上所印的錫膏體積。元件密度及復雜度都遠大于目前市場主流產品，若是要進入量產階段，必須再修正一些參數后方可投入生產線。圖一、微細腳距元件之焊墊應有最小及最大之誤差容許值。對于一些通常都保持在制程容許誤差上下限附近的元件而言，適度的調整焊墊尺寸是有其必要的。但若是要過波峰焊錫爐，那元件就必須統(tǒng)一其方位以減少其暴露在錫流的時間。舉例說明，當高的元件太靠近一微細腳距的元件時，不僅會陰擋了檢視接腳焊點的視線也同時阻礙了重工或重工時所使用的工具。為保證焊錫能接觸到每一個接點，高的元件要和低、矮的元件，保持一定的距離以避免遮蔽效應。設計者可發(fā)現(xiàn)已有些國家建立了類似的標準，元件的外觀或許相似，但是其元件之引腳角度欲因生產國家之不同而有所差異。一復雜的設計可以做成有效率的生產且減少困難度，但若是設計者沒注意到制程細節(jié)的話，也會變得非常的困難的。*測試及修補 通常使用桌上小型測試工具來偵測元件或制程缺失是相當不準確且費時的，測試方式必須在設計時就加以考慮進去。 若是測試控針無法接觸到線路上每一共通的接點（cimmon junction）時，則要個別量測每一元件是無法辦到的。（圖二）所示為可以目視看到的焊錫接點不良。僅管在高密度微細腳距的PC板上有小的導通孔（via）墊可供探針接觸，但一般仍會希望加大此導通孔墊以供使用。整個產品上元件密度的升高及高比率使用微細腳距元件都將使得組裝（測試及檢視）的困難度大幅提高。另一件則是混載制程。*回焊焊接 回焊焊接是使用錫、鉛合金為成份的錫膏再以非接觸的加熱方式如紅外線、熱風等，將其加熱液化。設計者在使用主動元件于波峰焊錫中要特別的注意。較高的元件（高于3mm）最好是放到第一面，以免拉加冶具的厚度（如圖三所示）。*冶具開發(fā)文件 開發(fā)PC板組裝用冶具需要詳細如CAD等的資料。*結論 工程師可能會使用數種不同的成熟制程方式，來焊接許多種類的元件到基板上面。然而，一“理想”的測試則需包含以下各項：基板產量、復雜度及尺寸、技術之應用（RF、CRU或類比式），測試預算及不論是否要用上的為測試而設計的理念。即然在測試市場上早已有現(xiàn)成的測試機臺可以符合需求，我們只要選擇合適的來使用即可。當和板上所有的點接觸可