【文章內(nèi)容簡介】 規(guī)范要求：測試板: ≧ 10 8 Ω，空板: ≧10 9 Ω；電子遷移試驗，合格為規(guī)范要求：不可有腐蝕現(xiàn)象，不可有電子遷移現(xiàn)象(板面未清洗達(dá) 1010 Ω)。在功能試驗方面，如利用 ICT 及 ATE 等功能測試進(jìn)行產(chǎn)品之穩(wěn)定度驗證，探針需扎三次，并且能刺穿 flux 殘留物進(jìn)而連結(jié)到焊墊；確認(rèn) PCBA 外觀助焊劑殘留干凈度，焊錫性等相關(guān)質(zhì)量問題。以上所述助焊劑為液態(tài)助焊劑(liquid flux)，適用于波焊錫爐作業(yè)(DIP)，另有溶劑比例不同之固態(tài)助焊膏(paste flux)，功能與助焊劑近似，適用于 BGA 修護(hù)等。助焊劑應(yīng)儲存于室溫下，密封置于陰涼通風(fēng)處，避免陽光直曬，其通常屬易燃，作業(yè)、儲存須遠(yuǎn)離火焰、火花。. 直接材料的選用準(zhǔn)則 – 印刷電路板 (PCB). 何謂印刷電路板印刷電路板（Printed Circuit Board ；PCB）為承載并連接電子零件間線路之基礎(chǔ)組件，依其使用之基材可分為硬式、軟式及軟硬復(fù)合板；而依內(nèi)層結(jié)構(gòu)層的多寡可分為單層板、雙層板及多層板。電路板表面由線路（Trace） 、貫穿孔（Painting Trough Hole；PTH ） 、焊墊（ SMD pad） 、防焊漆（Solder mask）及文字漆（Silk ）共同構(gòu)成（圖 4） ，以利電子零件之組裝及焊接作業(yè)。而電路板制造時，首先利用曝光、顯影、蝕刻及黑棕化等程序制作內(nèi)層線路，再將線路層間加入絕緣膠片（Prepreg）進(jìn)行壓合動作，接著進(jìn)行鉆孔與電鍍作業(yè)使各層互相連接，待外層線路完成后則覆蓋防焊漆并印刷文字漆，最后執(zhí)行焊墊表面處理作業(yè)并確認(rèn)無誤后真空包裝出貨。9 / 55PTHSMD PA SILKTraceSolder mask圖 4 電路板表面. 電路板材料特性印刷電路板基板材料主要是由玻璃纖維（Glass fiber） 及環(huán)氧樹脂（Epoxy resin） 組成，其特性必須滿足無鉛制程高溫之需求，若耐溫性不佳則常造成分層如圖 5 （Delamination ） 、斷裂（Crack）及內(nèi)層線路失效（Inner Connection Defect；ICD）等情形，主要之材料特性有下列四點：(1) 硬化劑（Curing agent）：在環(huán)氧樹脂硬化的過程會使用硬化劑進(jìn)行硬化及聚合的反應(yīng)，而硬化劑又可分為雙氰胺（Dicyanidiamlde ；Dicy）與酚醛樹脂（Phenol Novalac；Phenolic）兩類。Dicy 硬化劑極性強(qiáng)，吸水性大，不耐熱；Phenolic 材質(zhì)之硬化劑極性不強(qiáng)，吸水性小，耐熱性較好。(2) 玻璃轉(zhuǎn)換溫度（Glass Transition Temperature；Tg）：Tg 為電路板內(nèi)層之玻璃基板從玻璃態(tài)轉(zhuǎn)成橡膠態(tài)時的溫度點，橡膠態(tài)比玻璃態(tài)之熱膨脹系數(shù)（Coefficient of Thermal Expansion；CTE）約 3 到 4 倍，在高溫的強(qiáng)烈 Z 軸膨脹應(yīng)力下，PCB 易產(chǎn)生孔銅壁斷裂或爆板的情形。(3) 裂解溫度（Deposition Temperature；Td ）：Td 系指利用熱重分析法（Thermal Gravity Analysis；TGA）將樹脂加熱中失重 5％（Weight Loss）之溫度點稱為裂解溫度，可判斷板材之耐熱性。(4) 熱膨脹系數(shù)（Coefficient of Thermal Expansion；CTE）：在電路板組裝中，材料受到溫度高低所造成體積增減的因子稱為熱膨脹系數(shù)，電路板基材樹脂于 Tg 點前后的熱膨脹系數(shù)差異甚大，尤其以 Z 軸方向之膨脹差異最為顯著，易造成斷裂或分層。(5) 無鉛制程之電路板建議以 Phenolic 硬化之電路板材質(zhì)、Tg 溫度一般則須大于150℃（170℃以上最佳） 、Td 溫度大于 320℃，并選擇加入有機(jī)性填充顆粒（Filler）的產(chǎn)品可有效降低 CTE，應(yīng)可符合無鉛制程高溫的沖擊與可靠度的要求（IPC4101B） ?！? 電路板評選準(zhǔn)則一般在設(shè)計電路板時，使用 CAD 軟件進(jìn)行 PCB 導(dǎo)線設(shè)計，包括線路間的最小保留空隙、最小線路寬度和其它類似的實際限制等都須符合規(guī)定。接著建立制作檔案圖 510 / 55Gerber files，包括各訊號、電源以及地線層的平面圖，防焊層與網(wǎng)板印刷面的平面圖，以及鉆孔等指定檔案，最后利用電路板廠商依照 Gerber 文件進(jìn)行電路板制作。在完成品中除了要符合相關(guān)的尺寸規(guī)格外，不可有線路斷路、短路、線寬不符的情形，且板彎程度需小于 %（ 以內(nèi)） ，其它相關(guān)規(guī)定說明如下：(1) 貫穿孔粗糙度鍍銅厚度 PTH roughness amp。 Cu thickness在電路板壓合后會進(jìn)行鉆孔及鍍銅作業(yè)連接各層線路，在鉆孔時所造成的粗糙情形（Roughness） 、突起物（ Nodules）或是喇叭口（Flare ）不可減少孔壁厚度或造成孔徑低于最小的要求，孔壁粗糙度需小于 mil，而孔銅鍍層厚度單點不得少于，平均不可低于 ，表面銅厚須在 以上并符合 IPC6010 系列規(guī)格，孔中也不可超過 5%以上的空洞，一切均需符合規(guī)范及客戶要求（IPCA600G、807F002） 。(2) 綠漆效能 Solder mask performancePCB 在線路完成后需覆蓋綠漆（ Solder mask） ，用以防焊及保護(hù)線路防止?jié)駳饧案鞣N電解質(zhì)的侵害使線路氧化而危害電氣性質(zhì)。綠漆必須具有良好的熱與化學(xué)穩(wěn)定性并須符合規(guī)范 IPCSM840B，必需要均勻且不可有刮痕、孔洞、脫離、露銅等缺陷( 如圖 6)，并具有良好的黏著性與承受焊接與清洗制程的溫度變化與化學(xué)侵蝕等特性（組裝的過程中須考慮綠漆與助焊劑的匹配性） ，厚度應(yīng)介于 ~(~)。(3) 表面涂層 pad metallurgy目前各種常用于 PCB 可焊表面的處理有有機(jī)保焊劑（Organic Solderability Preservative； OSP） 、噴錫（Hot Air Solder Leveling；HASL） 、浸銀（Immersion Silver； ImAg） 、浸錫（Immersion Tin；ImSn） 、化鎳浸金（Electroless Nickel Immersion Gold；ENIG ） 、電鍍鎳金（ Electrolytic Ni/Au）等，其中 OSP 成本較低平整度佳但保存性較差易受污染，常因殘留造成銅綠而產(chǎn)生測試失效；噴錫保存性較佳但平整度差且多受熱一次；而化鎳浸金導(dǎo)電性佳且不易氧化是按鍵用產(chǎn)品（如手機(jī)）最佳選擇，但焊錫強(qiáng)度最差，容易產(chǎn)生黑墊（Black Pad） ，易造成焊接后的裂痕。. 直接材料的選用準(zhǔn)則 – 組件 本節(jié)將依據(jù)主動組件(BGA amp。 QFP)、被動組件( 電阻、電容與電感)與連結(jié)器組件(DIP 連結(jié)器與 PIP 連結(jié)器)之組件特性，詳述其選用準(zhǔn)則，并說明該類組件拿取的注意事項與儲存條件。. RLC 組件RLC 組件介紹(1) 電阻：電阻常用 R 表示。導(dǎo)體的阻值由導(dǎo)體的材料、橫截面積和長度決定。使用時可依尺寸、精密度、功率、頻率與功能做選用。電阻器是電路組件中應(yīng)用最廣泛的一種，約占組件總數(shù)的 30%以上，主要用途為穩(wěn)定和調(diào)節(jié)電路中的電流和電壓。(2) 電容：電容是衡量導(dǎo)體儲存電荷能力的物理量。在兩個相互絕緣的 沿 45 度角向下延伸圖 6圖 7 RLC 組件破裂11 / 55導(dǎo)體上，加上一定的電壓，它們就會儲存一定的電量。陶瓷電容片式層迭架構(gòu)導(dǎo)致了它本身很脆，對機(jī)械應(yīng)力和溫度應(yīng)力非常敏感。一般裂紋都發(fā)生在焊端和陶瓷基體連接部位，從焊接點沿45度角向下延伸(圖7) 。(3) 電感：衡量線圈產(chǎn)生電磁感應(yīng)能力的物理量，給一個線圈通入電流，線圈周遭就會產(chǎn)生磁場。通入線圈的電源越大磁場就越強(qiáng)，磁通量就越大。電感經(jīng)由電磁的互相轉(zhuǎn)換，是具備儲存、釋放能量并穩(wěn)定電流的組件。RLC組件選用準(zhǔn)則：(1) 電容組件的耐溫極限不能超過260度(2) 升溫速率不能太快 ()，升溫太快會導(dǎo)致電容裂開(3) 重工次數(shù)也不能過多，鉻鐵溫度不能太高。. 連結(jié)器組件連結(jié)器組件制程介紹： 穿孔式組件有以下三道主要制程(1) 塑料射出連結(jié)器外殼(2) 金屬沖壓制作成組件端子，(3) 電鍍防止接觸組抗、抗磨耗防腐蝕與助焊功能，涂層的污染會造成上錫不易( 圖 8)。最后，經(jīng)由組立與測試完成成品。SMT連接器選用準(zhǔn)則：(1) 塑料外殼材料應(yīng)為以下幾種 LCP、PBT、Nylon6T、Nylon9T、PC與PPS等六種，而吸濕率較高與耐溫較低之 Nylon64則不建議使用。(2) 金屬端子之材料，應(yīng)考慮機(jī)械強(qiáng)度、導(dǎo)電性、耐熱性等因素，主要以黃銅和磷青銅為主要的金屬制造端子原料。(3) 電鍍材料考慮導(dǎo)電性及插拔次數(shù)，主要以鍍金、鍍錫、鍍銀為主，而鈀鎳合金常為金的替代品，具低孔隙度、較佳的延展性、耐磨耗與焊接性，成本與密度都比金低但耐磨性比硬金低。PIP 連接器選用準(zhǔn)則： 塑料材料若吸濕率太高易在過回焊爐時產(chǎn)生氣泡(圖9)，PIP 組件外殼應(yīng)能耐高溫，并具備Stand off以容納印刷時溢出之錫膏。組件腳不應(yīng)過長(不應(yīng)超出 )，以免將多印之錫膏推擠出 PTH外造成錫不足( 圖10)。. QFP(Quad Flat Package)方形扁平式封裝QFP 組件介紹： 方形扁平式封裝 QFP (如圖 11)的芯片的四周均有引腳，其引腳數(shù)一般都在 100 以上，組件之引腳細(xì)且間距小，具有操作方便、可靠性高、芯片面積與封裝面積比值較小等優(yōu)點。焊墊長度取決于組件引線／端焊高度和圖 11 QFP；方形扁平式封裝圖 9 連結(jié)器組件起泡圖 8 連結(jié)器組件上錫不良圖 10 錫膏擠出 PTH12 / 55寬度，以及引腳與焊墊接觸面積。就焊接之強(qiáng)度而言，焊墊長度比焊墊寬度起更大作用。QFP 組件挑選準(zhǔn)則：(1) QFP 組件首重組件引腳之共平面性，量測組件之平整性亦即組件腳最高與最低之相對高度差距，不應(yīng)超過于 。(2) 組件引腳過細(xì)容易造成彎曲、質(zhì)脆而易斷，受到加工精度、可生產(chǎn)性、成本和組裝制程的限制，一般認(rèn)為 QFP 組件腳間距的極限為 。(3) QFP 組件腳之鍍層應(yīng)為霧錫，亮錫易產(chǎn)生錫須(如圖 12)造成細(xì)間距 QFP 組件之短路。. BGA(Ball Grid Array)球柵陣列封裝介紹BGA組件介紹： BGA（圖13）封裝為底面引出小球的形式，看到的外觀為芯片經(jīng)封裝后之外型而非工作芯片大小。此一封裝對芯片來說是必需的，芯片必須與外界隔離，防止空氣中的異物與濕氣對芯片電路的腐蝕而造成電氣性能下降。另一方面，封裝后的芯片也更便于安裝和運(yùn)輸。 BGA 倍左右。使用BGA 封裝不但體積較小，同時也更薄( 封裝高 )[黃孟槺] 。BGA 擁有更高的熱傳導(dǎo)效率，非常適宜用于長時間運(yùn)行的系統(tǒng)、穩(wěn)定性極佳。BGA 封裝的I/O 引腳數(shù)雖然增多，但引腳間距遠(yuǎn)大于QFP，從而提高了組裝成品率。具有信號傳輸延遲小，可靠性高等優(yōu)點，使用頻率大大提高。BGA組件選用準(zhǔn)則： BGA球遭手指或其它有機(jī)物、外物污染以及氧化會造成組件拒焊無IMC層產(chǎn)生，BGA應(yīng)做好防潮防護(hù)或Profile升溫斜率不宜過高，以免造成組件膠體分層(圖14) 或爆米花(Popcorn)效應(yīng)。1. 為確保組件能長期在嚴(yán)苛環(huán)境下使用，要能承受55125176。C，500個循環(huán)以上熱沖擊試驗 2. 為確保組件置放時錫球皆能與焊墊上錫膏接觸，需維持良好的共平面性， mm 或1%以下的變形。3. 組件應(yīng)能承受足夠之剪切力(1000G) [王豫明]4. BGA膠體中中不能有空氣，以避免過回焊爐時膠體破裂圖 12 引腳度亮錫長出錫須圖 13 BGA 組件剖面圖圖 14 BGA 組件膠體分層13 / 553. PCBA 制程管制準(zhǔn)則. 材料儲存與取用. 濕氣敏感組件SMT 組件是一種濕度敏感組件，故組件須在恒溫干燥的條件下保存，作業(yè)員應(yīng)嚴(yán)格遵守操作流程，避免組件在組裝前受到影響。濕氣敏感零件之受潮與拆封曝露時間限制，因零件特性而異，將零件依濕氣敏感度不同區(qū)分為：Level1~Level6 如表 12 所示。緯創(chuàng)內(nèi)部管理一律以 Level 5a (24hr)管制，Level6 之零件則以各廠家建議之暴露拆封時間項目管理。表2 濕度敏感等級。. 濕氣敏感組件儲存條件： 所有濕氣敏感組件皆須防潮保存，零件于IQC拆封檢驗后，應(yīng)立即予以重新真空包裝保存。濕氣敏感組件在真空封包時，一律在真空包裝袋內(nèi)置入干燥劑與濕度指示卡(圖15)，并在真空包裝袋外注明已曝露時間。零件上線前需檢查零件殘留時間，零件殘留時間=曝露時間限制 累計暴露時間。廠房內(nèi)溫度與濕度控制條件為：溫度：23℃177。5℃ ，濕度：30%RH ~ 60%RH[716F204]。庫房與生產(chǎn)單位應(yīng)每2小時固定檢查并記錄其環(huán)境溫度與濕度。廠房濕度超過60%RH時，非正在機(jī)臺上線使用之濕敏零件，一律真空封存。 真空包裝日期不可超過一年，如超過必須烘烤后再真空包裝，濕度指示卡在30%。生產(chǎn)單位領(lǐng)料后如發(fā)現(xiàn)真空不良，應(yīng)立即通知發(fā)料單位處理。拆封真空包裝后檢視濕度指示卡在30%，未呈現(xiàn)藍(lán)色者一律送烘烤作業(yè)。(2)未使用完之物料退庫必須原封箱或烘烤后真空包裝(必須包含濕度卡及干燥劑)經(jīng)IQC檢驗入庫。. 組件烘烤條件： 烘烤溫度不應(yīng)過高，溫度過高會造成錫球與組件連接處金相組織變化，當(dāng)這些組件進(jìn)入回焊階段時，易引起錫球與元器件封裝處的脫落，造成SMT組裝質(zhì)量問題。若烘烤溫度過低，則無法達(dá)