【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 定之測(cè)試程序及統(tǒng)計(jì)分析技巧，發(fā)現(xiàn)各錫膏型號(hào)的暈開特性之間具有差異性，業(yè)者可依本的測(cè)試程序決定適合其生產(chǎn)環(huán)境、產(chǎn)品特性及成本等考慮之錫膏物料。本研究除了訂定對(duì)錫膏的暈開特性之測(cè)試程序，并依據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果加以分析 。由變異數(shù)分析中，發(fā)現(xiàn)不同錫膏之暈開特性差異顯著，而且錫膏發(fā)生暈開的現(xiàn)象亦受溫度影響。此外，分析因子間的交互作用，各型號(hào)之錫膏在不同溫度下發(fā)生暈開的程度也不盡相同。由此可知，物料評(píng)選將顯著影響生產(chǎn)結(jié)果。業(yè)者應(yīng)選擇適合其生產(chǎn)環(huán)境及訂單需求的錫膏，并了解其特性，再針對(duì)錫膏之特性適當(dāng)調(diào)整制程參數(shù)，如印刷入錫量及回流焊接時(shí)的溫度等，以提高良率并提升其產(chǎn)能。 肆、擴(kuò)散測(cè)試 (Spread Test) 在電子組裝制程中，因組件腳間距日漸縮小，所能容忍的錫膏擴(kuò)散距離也就愈加縮短。在暈開測(cè)試中，觀察錫膏在涂布后向外擴(kuò) 散的現(xiàn)象，提供定質(zhì)的 (Qualitative)分析，但并未測(cè)量擴(kuò)散的距離以提供更進(jìn)一步定量的 (Quantitative)分析。擴(kuò)散測(cè)試將測(cè)量錫膏在印刷后擴(kuò)散的距離，并依此從事更進(jìn)一步的分析。 一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康? 13 在暈開測(cè)試中，較高的溫度對(duì)錫膏暈開的現(xiàn)象比較低溫度下更為顯著。同理，在擴(kuò)散測(cè)試中，研究錫膏在印刷后到進(jìn)入回流焊爐前處于室溫環(huán)境下向外擴(kuò)散的距離 (Cold Spread)以及在進(jìn)入回流焊爐后到錫膏融化前向外擴(kuò)散的距離 (Hot Spread)。 在 IPC工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)中， Type13 的錫膏透過(guò)開孔較大且 較厚的鋼板加以印刷， Type 46 的錫膏則以開孔較小且較薄的鋼板加以印刷。不同厚度之鋼板所印下的錫膏厚度不相同，若涂布點(diǎn)邊緣向外擴(kuò)散的程度與其厚度呈一定比率，則印下較厚的錫膏向外擴(kuò)散的距離將會(huì)大于較薄的錫膏。如圖 4(1)所示，若錫膏之厚度為 a，錫膏向下滑落而擴(kuò)散的角度為θ，因滑落而減少的部份與擴(kuò)散增加的部份截面積相同，則擴(kuò)散之距離為 ?cot2a ? ，但若錫膏之厚度為 b (其中 b a)，則擴(kuò)散的距離成為 ?cot2b ? 。因此，本研究除了探討不 同型號(hào)的錫膏擴(kuò)散距離之異同，以及溫度對(duì)錫膏擴(kuò)散距離之影響，更進(jìn)一步對(duì)于不同厚度之錫膏的擴(kuò)散程度加以分析。 ab???c o t2a ??c o t2b ? 圖 4(1) 不同厚度錫膏擴(kuò)散程度之比較 二、實(shí)驗(yàn)程序 為確保實(shí)驗(yàn)結(jié)果符合實(shí)際生產(chǎn)的環(huán)境，所有的錫膏在未使用之前必須依照供貨商所建議的方式妥善保存。在從事錫膏特性測(cè)試之前，先將錫膏自冰箱中取出，待其達(dá)到室溫。在實(shí)驗(yàn)之前，所有的錫膏應(yīng)分別充分?jǐn)嚢?，并敲擊或以離心攪拌機(jī)趕出容器內(nèi)錫膏中的氣泡。 本研究設(shè)計(jì)之鋼板厚度分別為 mm與 mm，其中厚度為 mm的鋼板開孔直徑為 mm，如圖 4(2)所示；另一片鋼板厚度為 mm，其開孔直徑為 mm，如圖 4(3)。經(jīng)由測(cè)試鋼板，將錫膏印刷在玻片上，同時(shí)確認(rèn)印刷的情況良好。每一型號(hào)之錫膏都必須經(jīng)過(guò) Hot Spread測(cè)試與 Cold Spread測(cè)試。 14 4 0 m m2 0 m m20 mm80 mm1 . 5 m mS t e n c i l T h i c k n e s s : 0 . 1 m m20 mm 圖 4(2) 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 4(3) 開孔較大且較厚鋼板 本研究訂定測(cè)試之程序如以下步驟 ： 1. 分別以不同厚度之鋼板印刷一錫膏在玻片上，于顯微鏡下測(cè)量并記錄印下錫膏之直徑，每一涂布點(diǎn)需分別以 X軸及 Y軸方向測(cè)量其距離。于室內(nèi)靜置 60分鐘。并記錄時(shí)間及應(yīng)觀察之時(shí)間。 2. 再分別將錫膏印刷在玻片上，于顯微鏡下測(cè)量并記錄印下錫膏之 X軸及 Y軸方向直徑，并立即置于烤箱 (100℃ )中 10分鐘，記錄時(shí)間及應(yīng)取出觀察之時(shí)間。 3. 清洗鋼板。 4. 于正確時(shí)間取置于烤箱內(nèi)之樣本于顯微鏡下測(cè)量并記錄錫膏之 X軸與 Y軸方向之直徑。 5. 于正確時(shí)間將置于室溫下之樣本置于顯微鏡下測(cè)量并記錄錫膏之 X軸及 Y軸方向直徑。 15 三、實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)與統(tǒng)計(jì)分析 本研究除訂定錫膏物料擴(kuò)散特性之檢測(cè)程序，并利用統(tǒng)計(jì)分析技巧加以驗(yàn)證，將有助于了解各因素對(duì)擴(kuò)散特性之影響程度及方向，以及各因素之間的交互作用。 (一 ) 樣本大小的選擇 本研究依據(jù)信賴區(qū)間估計(jì)法以決定實(shí)驗(yàn)所需的樣本數(shù)。假設(shè)任何兩種錫膏擴(kuò)散距離平均值的差異之95%信賴區(qū)間為177。 ，且σ之估計(jì)值為 。若α = ，以σ 2 = = 作為 MSE的一個(gè)估計(jì)值。首先嘗試 n = 7，則信賴區(qū)間準(zhǔn)確度為 6 7 2 6 1 2 4 2 8 0 9 )(2 236, ???????? t 比所要求的 更準(zhǔn)確，再嘗試 n 得到 8 8 6 7 5 1 3 4 4 2 2 7 )(2 230, ???????? t 繼續(xù)嘗試 n = 5，得到 1 6 2 2 7 7 6 6 3 8 9 )(2 224, ???????? t 故可知當(dāng)樣本數(shù)為 6 時(shí)即可滿足所需的信賴區(qū)間準(zhǔn)確度，并可確保實(shí)驗(yàn)結(jié)論的正確性。 (二 ) 變異數(shù)分析 本研究采三因子實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)，所要探討的因子分別為錫膏型號(hào)、錫膏厚度及測(cè)試方式。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(cè)試方式則分為 Cold Spread與 Hot Spread二層級(jí)。本研究將對(duì)以下各組假設(shè)進(jìn)行檢定： H0：每一種型號(hào)錫膏之 擴(kuò)散距離皆相同 H1：至少有一錫膏之?dāng)U散距離不同 H0：不同錫膏厚度之?dāng)U散距離相同 H1：不同錫膏厚度之?dāng)U散距離不同 H0：不同測(cè)試方式之?dāng)U散距離相同 H1：不同測(cè)試方式之?dāng)U散距離不同 H0：錫膏型號(hào)與錫膏厚度間沒(méi)有交互作用 16 H1：錫膏型號(hào)與錫膏厚度間具有交互作用 H0：錫膏型號(hào)與測(cè)試方式間沒(méi)有交互作用 H1：錫膏型號(hào)與測(cè)試方式間具有交互作用 H0：錫膏厚度與測(cè)試方式間沒(méi)有交互作用 H1：錫膏厚度與測(cè)試方式間具有交互作用 H0：錫膏型號(hào)、錫膏厚度與測(cè)試方式間沒(méi)有交互作用 H1：錫膏型 號(hào)、錫膏厚度與測(cè)試方式間具有交互作用 根據(jù)以上訂定之測(cè)試程序，將擴(kuò)散后的錫膏直徑減去印刷后之直徑所得到的結(jié)果如表 4(1)。 錫膏型號(hào) A B C D E F 錫膏厚度 厚 薄 厚 薄 厚 薄 厚 薄 厚 薄 厚 薄 測(cè)試方式 Hot Spread Cold Spread 表 4(1) 擴(kuò)散后之直徑減去印刷后之直徑的結(jié)果 根據(jù)測(cè)試結(jié)果繪制箱型圖。在圖 4(4)中，各型號(hào)錫膏之間擴(kuò)散距離有差異，因此必須從事變異數(shù)分析以確認(rèn)是否錫膏型號(hào)之間之?dāng)U散距離確實(shí)具有差異；而在圖 4(5)中，擴(kuò)散距離因錫膏之厚 度而不同，但必須作進(jìn)一步的分析加以確認(rèn)；同理，圖 4(6)錫膏之?dāng)U散距離因測(cè)試方式有所不同，亦必須確認(rèn)推論之正確性。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。 17 MinMax25%75%Median valueCategorized Plot for Variable: 耎床禯瞞奎籌 腹耎床禯瞞A B C D E F 圖 4(4) 各型號(hào)錫膏間擴(kuò)散距離之箱型圖 MinMax25%75%Median valueCategorized Plot for Variable: 耎床禯瞞奎籌玴耎床禯瞞玴 痢 圖 4(5) 不同錫膏厚度之?dāng)U散距離箱型圖 MinMax25%75%Median valueCategorized Plot for Variable: 耎床禯瞞代剛よ Α耎床禯瞞Hot Cold 圖 4(6) 不同測(cè)試方式之?dāng)U散距離箱型圖 1錫膏型號(hào) , 2錫膏厚度 , 3測(cè)試方式 變?cè)? df Effect MS Effect df Error MS Error F plevel 1 5 .024934 120 .001232 .0000 2 1 .141564 120 .001232 .0000 3 1 .557013 120 .001232 .0000 12 5 .005263 120 .001232 .001306 13 5 .020xx0 120 .001232 .0000 23 1 .145542 120 .001232 .0000 123 5 .006323 120 .001232 .000266 表 4(2) 擴(kuò)散測(cè)試之變異數(shù)分析表 18 由表 4(2)，所有的 P–level α = ，故拒絕虛無(wú)假設(shè) H0，即有足夠的證據(jù)可做以下推論： (1)各型號(hào)之錫膏之?dāng)U散距離有差異 (2)不同厚度之錫膏其擴(kuò)散距離有差異 (3)Hot Spread與 Cold Spread對(duì)錫膏之?dāng)U散距離之影響有差異 (4)錫膏型號(hào)與錫膏厚度之間具有交互作用 (5)錫膏型號(hào)與測(cè)試方式之間具有交互作用 (6)測(cè)試方式與錫膏厚度之間具有交互作用 (7)錫膏型號(hào)、錫膏厚度與測(cè)試方式之間具有交互作用 圖 4(7)、 4(8)及 4(9)中更進(jìn)一步顯示各因素之間之交互作用關(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(5,120)=。 p.0013奎籌玴Variable: 耎床禯瞞玴 痢 圖 4(7) 錫膏厚度與錫膏型號(hào)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(5,120)=。 p.0000代剛よ ΑVariable: 耎床禯瞞Hot Cold 圖 4(8) 測(cè)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)=。 p.0000代剛よ ΑVariable: 耎床禯瞞Hot Cold 圖 4(9) 錫膏厚度與錫膏型號(hào)之間交互作用關(guān)系 (三 ) Duncan多重全距檢定 以上變異數(shù)分析可了解各型號(hào)錫膏之間擴(kuò)散的距離有差異，今以 Duncan多重全距檢定法得到各型號(hào)錫膏間擴(kuò)