【正文】 200 01 81 9 0 10 1 856 07 70 10285228 710 101 80 10 0 10 1 81 99 90 10428361 430 90 108 6 0 10 0 100 101 10 10369420 832 80 104 6 0 10 0 10 1 。值的標(biāo)準(zhǔn)化的目的建立一個(gè)比較的工具。在結(jié)果值中，高分表示情況差。我們?cè)谫Y料統(tǒng)計(jì)上成正態(tài)的地方用平均值，資料不在統(tǒng)計(jì)上成正態(tài)的地方用中間值。對(duì)於非常少發(fā)生的缺陷如錫橋，我們使用一個(gè)總和?！　》治鼋Y(jié)果　　每個(gè)板的視覺檢查與ICT測試結(jié)果記錄在一張表中。我們?cè)跍y試使用不同錫膏的板時(shí)更換所有的ICT探針，因此助焊劑的任何累積都不會(huì)偏移剩下的測試。為了這個(gè)測量的目的，我們?cè)跍y試板時(shí)記錄所有誤失效。我們檢查每個(gè)板，所有檢查員都應(yīng)該校對(duì)，以減少操作員之間結(jié)果的不同。　　結(jié)果/缺陷記錄　　下一步，我們選擇要記錄的可觀察的缺陷：錫球、錫橋、焊錫不足、開路、光澤、熔濕(wetting)和殘留物。不要違背工藝。我們的試驗(yàn)的嚴(yán)密性不足以區(qū)分不同錫膏的濕強(qiáng)度。這個(gè)步驟是測量錫膏的濕強(qiáng)度(green strength)。我們使用了一臺(tái)自動(dòng)鋼板清洗機(jī)以避免各人清洗能力的多出一個(gè)變數(shù)。　　板的運(yùn)行使用我們標(biāo)準(zhǔn)的工藝步驟。幾個(gè)製造商要求我們?cè)陂_始之前增加印刷其錫膏的速度，因?yàn)樗麄兏杏X其錫膏會(huì)表現(xiàn)更好。送這些資訊給錫膏製造商的目的是要保證我們不會(huì)為了我們現(xiàn)在系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)而偏置試驗(yàn)。設(shè)計(jì)好的試驗(yàn)在評(píng)估開始前送給所有錫膏製造商。 在空氣中回流焊接板(變數(shù)4)。 貼裝元件。 印刷板1~7，使用製造批號(hào)A(變數(shù)3)。 在空氣中回流焊接板。 替換跌落的元件。 數(shù)出移位元件的數(shù)量和類型。 把板翻轉(zhuǎn)底朝天10分鐘。 貼裝元件後保持兩小時(shí)(變數(shù)2)。 貼裝元件。 印刷後保持兩個(gè)小時(shí)(變數(shù)1)。 印刷板1~7，使用製造批號(hào)A。括弧內(nèi)的項(xiàng)是這個(gè)特殊DoE的專門的。 表一、用於運(yùn)行所有評(píng)估板的矩陣表一顯示用於運(yùn)行所有評(píng)估板的矩陣。該DoE也是設(shè)定成在大多數(shù)時(shí)間有效的順序來運(yùn)行，因?yàn)榻?jīng)常改變錫膏和清洗鋼板(stencil)是沒有效率的。回流焊接環(huán)境的高與低值是氮?dú)夂涂諝?。每個(gè)保持時(shí)間的高與低值分別為二與零小時(shí)。雖然在最後認(rèn)可之前需要評(píng)估更多的變數(shù)，但是這四個(gè)變數(shù)允許我們縮窄競爭。選擇了以下四個(gè)變數(shù)：印刷後的保留時(shí)間、貼裝後的保留時(shí)間、錫膏的不同批號(hào)、和回流焊接環(huán)境?！　≡O(shè)計(jì)試驗(yàn)　　為了這次評(píng)估的目的，我們決定進(jìn)行一個(gè)統(tǒng)計(jì)有效的試驗(yàn)設(shè)計(jì)(DoE, design of experiment)。這種板使用了密間距已經(jīng)和侵入式回流焊接(intrusive reflow)。為了使用一種產(chǎn)品板作評(píng)估，我們不得不相信錫膏製造商提供的資料。我們剩下五個(gè)候選的製造商和我們的基線系統(tǒng)需要評(píng)估?！　∮伸对试S報(bào)價(jià)的製造商的數(shù)量，我們需要基於反應(yīng)時(shí)間和價(jià)格的標(biāo)準(zhǔn)上減少名單。任何錯(cuò)過這個(gè)日期的供應(yīng)商都從評(píng)估去掉。RFQ的其中一行敍述，“報(bào)價(jià)可能作為候選系統(tǒng)選擇的最初嘗試，我們強(qiáng)烈鼓勵(lì)進(jìn)取報(bào)價(jià)?！　≡跊Q定評(píng)估的供應(yīng)商後，我們準(zhǔn)備一個(gè)報(bào)價(jià)請(qǐng)求(RFQ, request for quote)?？墒?，如果兩家公司願(yuàn)意一起工作提供其相互合作的證明 例如，一個(gè)供應(yīng)助焊劑，一個(gè)供應(yīng)錫膏 那麼我們?cè)试S評(píng)估他們。我們現(xiàn)存的系統(tǒng)用作其他產(chǎn)品比較的基線?！　∑浯?，我們決定應(yīng)該讓哪些供應(yīng)商來完成評(píng)估。簡單地詢求每年多少重量的錫膏將使供應(yīng)商判斷我們的需求，引導(dǎo)他們適當(dāng)?shù)貓?bào)價(jià)不同的產(chǎn)品。通過考查我們的工藝過程和幾個(gè)錫膏製造商一起工作，我們決定我們需要免洗、低殘留物、探針可測試的(pin testable)、63錫/37鉛、90%金屬含量的錫膏?！　∫u(píng)估哪些製造商？　　評(píng)估中我們的第一步是決定我們要求的錫膏(solder paste)類型?！　⊥ㄟ^認(rèn)可幾個(gè)不同的系統(tǒng)，採購部門將能夠討價(jià)還價(jià)，而不陷入唯一來源。我們的目標(biāo)是以許多標(biāo)準(zhǔn)來評(píng)估許多的供應(yīng)商?！　≡谖覀兊暮附酉到y(tǒng)評(píng)估開始時(shí)，我們決定任何認(rèn)可的系統(tǒng)必須至少與我們現(xiàn)有的系統(tǒng)一樣好，不管價(jià)格。在過去三年裏，通用電氣公司(General Electric Company)已經(jīng)使用 6σ 程式來評(píng)估和引入工藝。為了本評(píng)估的目的，我們認(rèn)為波峰焊接系統(tǒng)用的焊錫條和錫線嚴(yán)格地說是一種商品，不是系統(tǒng)評(píng)估的部分?！　『附酉到y(tǒng)是化學(xué)可相容性過程的一個(gè)重要部分，應(yīng)該徹底地評(píng)估，以得到維持或改進(jìn)。TTI使用導(dǎo)致控制變數(shù)又少一個(gè)，甚至在標(biāo)貼的初次使用，它可提供在錫膏分配鏈中任何問題的即時(shí)顯示。在一項(xiàng)由法國消費(fèi)者雜誌的最近調(diào)查中，57%的回答人聲稱在八種應(yīng)該用於改善食品供應(yīng)安全性的可能行動(dòng)中最重要的是在所有的新鮮、易變質(zhì)的產(chǎn)品上使用TTI8。由Minnesota大學(xué)完成的一項(xiàng)消費(fèi)者調(diào)查發(fā)現(xiàn)，94%回答人認(rèn)為開啟日期是重要的，但只有14%認(rèn)為它可信。 對(duì)其錫膏存儲(chǔ)和處理控制嚴(yán)密的電子製造商將得到更長的錫膏貨架壽命。它消除了手工記錄的必要，提高生產(chǎn)人員一個(gè)決定錫膏是否適合於使用的簡單方法。 對(duì)製造商來說，TTI增加對(duì)整個(gè)分配週期的適當(dāng)產(chǎn)品處理的責(zé)任。 顧客寧可購買有TTI標(biāo)貼的產(chǎn)品，而不是沒有TTI的其他產(chǎn)品。 TTI標(biāo)貼視覺上展示製造商的品質(zhì)承諾，這樣有別於其競爭的對(duì)手。標(biāo)貼將指示基於累積溫度暴露的貨架壽命，因此錫膏製造商再也不必補(bǔ)償產(chǎn)品沒達(dá)到必要貨架壽命的投訴。 標(biāo)貼可用作取代產(chǎn)品失效日期。在食品與藥業(yè)，溫度控制對(duì)產(chǎn)品安全是特別重要的，指示劑的使用延伸到對(duì)溫度的監(jiān)測與控制，直到產(chǎn)品被消費(fèi)。如果溫度變化，顏色改變的速度將隨著溫度的增加而增加、隨著溫度的減少而減少。這類指示劑的動(dòng)力學(xué)可有一次阿侖尼烏斯方程式(arrhenius equation)表示6，它描述顏色在固定溫度下怎樣隨著時(shí)間而改變，和這個(gè)速率怎樣隨溫度而改變。在標(biāo)貼右邊印刷的小顏色標(biāo)記顯示標(biāo)貼中心的TTI將隨著錫膏接近貨架壽命末期而怎樣變得更黑。調(diào)查也已經(jīng)顯示良好的顧客可接受性5。顧客可決定當(dāng)指示劑顏色符合印刷的參考顏色時(shí)不應(yīng)該使用產(chǎn)品，而品質(zhì)控制人員可再通過攜帶型顏色反射型顯象密度計(jì)更精確地監(jiān)測產(chǎn)品狀態(tài)。最常見的格式是牛眼，中心顏色逐漸變深到周圍。溫度越高，顏色變化越快，因此儲(chǔ)存溫度越高，到達(dá)終點(diǎn)越快。一個(gè)時(shí)間溫度指示劑是一個(gè)可以附著在易變質(zhì)產(chǎn)品的包裝上、顯示時(shí)間與溫度複合函數(shù)可測量特性的變化。這個(gè)新鮮度的指示與今天電子工業(yè)錫膏儲(chǔ)存與處理的手工記錄大為不同。它為錫膏使用者提供在任何一個(gè)特定的時(shí)間點(diǎn)錫膏剩餘貨架壽命的準(zhǔn)確記錄。C(77176。C(41176?？墒?，它最適合於那些在美國、歐洲和亞洲的一些製造基地使用的錫膏4。基於錫膏貨架壽命的技術(shù)資料表和室內(nèi)分析，開發(fā)出錫膏的TTI標(biāo)貼的技術(shù)規(guī)格(圖二)。溫度越低，變化發(fā)生越慢 類似于多數(shù)易變質(zhì)產(chǎn)品的退化。儘管一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的溫度指示劑將表明標(biāo)貼暴露的最高溫度，但TTI標(biāo)貼的顏色是作為時(shí)間與溫度暴露累積的函數(shù)而改變的(圖一)?！　r(shí)間溫度指示標(biāo)貼　　該問題的最新解決方法是在錫膏離開製造商之前在其容器罐上應(yīng)用時(shí)間溫度指示(TTI, timetemperature indicator)標(biāo)貼3。 標(biāo)記錫膏罐打開的日期與時(shí)間 24小時(shí)溫度監(jiān)測/斷電的電池備用 錫膏控制的現(xiàn)在方法集中在控制分配鏈的每個(gè)階段，而不是錫膏本身：C 　　有時(shí)，來自同一製造批號(hào)的不同容器中的錫膏使用時(shí)的表現(xiàn)會(huì)不同；記住運(yùn)輸期間錫膏可能已超過溫度。C 錫膏穩(wěn)定時(shí)間(從冰箱取出後)8 小時(shí)室溫濕度：30~60%RH溫度：15~25176。C貨架壽命(冷藏)3 ~ 6 個(gè)月(標(biāo)貼上標(biāo)明)0 ~ 5176?！庇行╁a膏製造商已經(jīng)在其技術(shù)資料表中規(guī)定了推薦的錫膏儲(chǔ)存溫度，和每個(gè)溫度下的最長時(shí)間(表二)。分配鏈的每個(gè)元素通常是控制的 裝運(yùn)到室內(nèi)錫膏存儲(chǔ) 監(jiān)測其在用於PCB之前的使用時(shí)間?！　∧秒娮庸I(yè)與食品工業(yè)比較，一般的製造廠也許除了錫膏和膠之外主要是乾貨。作為進(jìn)一步的改善，食品工業(yè)最近越來越多地採用時(shí)間/溫度標(biāo)貼。大量的時(shí)間與資源用來保證食物分配鏈為這些易變質(zhì)物品提供足夠的保護(hù)。牛奶上標(biāo)記的日期是假設(shè)它保存在一個(gè)冷凍的環(huán)境，只允許從倉儲(chǔ)到家庭的一些運(yùn)輸過程?！　±?，牛奶失效日期可能表示三天之內(nèi)使用是安全的。通常是從製造之日起的六個(gè)月，在某些情況隨著最近錫膏的進(jìn)步失效日期延長到超過一年。所有這些方面對(duì)錫膏的質(zhì)量都是關(guān)鍵的，必須嚴(yán)格控制。正如研究所表明的超過50%的缺陷出自于印刷過程2，一個(gè)OEM就這個(gè)方面在審查檔中提出超過20個(gè)問題是不足為奇的。作為選擇過程的一部分，OEM的工作小組通常參觀EMS提供商的製造設(shè)施，並進(jìn)行對(duì)工藝過程的廣泛調(diào)查。在錫膏容器上使用時(shí)間/溫度標(biāo)貼(time/temperature label)也許可以改善錫膏的儲(chǔ)存與處理。控制這個(gè)鏈?zhǔn)且粋€(gè)艱巨的任務(wù)。錫膏是一種容易變質(zhì)的產(chǎn)品，監(jiān)測和控制其貨架壽命(shelf life)是非常重要的?！　″a膏的儲(chǔ)存和處理在表面貼裝製造中對(duì)於減少缺陷和過程變數(shù)已經(jīng)越來越重要。鋼板工業(yè)傳統(tǒng)上已經(jīng)不僅對(duì)新的要求快速反應(yīng)，而且在這些行進(jìn)中的發(fā)展中走在前面。 結(jié)論　　不管現(xiàn)代表面貼裝裝配的需求可能是什麼，目前有一個(gè)鋼板技術(shù)滿足這個(gè)需求。一個(gè)用鐳射切割密間距和化學(xué)腐蝕標(biāo)準(zhǔn)間距元件的混合鋼板，當(dāng)要求許多開孔時(shí)，可能是成本有效的方法。 　　鐳射一次切割一個(gè)孔，即孔越多，成本越高。電鍍到所希望的厚度是主要的考慮：厚的鋼板比薄的鋼板成本低。並且由於所有孔都是同時(shí)蝕刻的，其數(shù)量也是無關(guān)緊要的。多數(shù)鋼板供應(yīng)商保持一定庫存的標(biāo)準(zhǔn)框架，尺寸範(fàn)圍從5x5 ~ 29x29。可是，大多數(shù)印刷機(jī)可接納不止一個(gè)框架尺寸。雖然金屬箔是鋼板製作過程中的重點(diǎn)，但框架是單一的、最貴的固定成本。當(dāng)然也有相應(yīng)的刮板，或小型刮刀?，F(xiàn)在有“小型的”鋼板，專門設(shè)計(jì)用來返工或翻修單個(gè)元件。印刷比滴膠快，將這種設(shè)備讓給其他工作上面。示元件尺寸而定(圖七)。膠劑鋼板(Adhesive Stencil)　　電子檔也使電腦輔助設(shè)計(jì)(CAD)操作員可容易地決定一個(gè)焊盤形狀的質(zhì)心點(diǎn)。通過修改幾何形狀來調(diào)節(jié)錫膏量，結(jié)合選擇正確的金屬板厚度，也可以消除臺(tái)階(stepdown)板的需要。還有，因?yàn)橄四z片正片的郵寄，周轉(zhuǎn)時(shí)間幾乎可以削減一整天。 　　今天，通過數(shù)據(jù)機(jī)(modem)和電子郵件的電子檔傳送是即時(shí)提供圖形資料的最常見方法。該工藝也決定於所提供膠片正片的質(zhì)量。近如1995年，提供給鋼板製造商的多數(shù)圖片都是膠片正片(film positive)，一比一地配合光銅上的圖形?！　±咨浼夹g(shù)是唯一允許現(xiàn)有的鋼板進(jìn)行返工的工藝，如增強(qiáng)孔、放大現(xiàn)有的孔或增強(qiáng)基準(zhǔn)點(diǎn)。按照鐳射光束的焦點(diǎn)，梯形孔自動(dòng)產(chǎn)生。自然，孔越多，花的時(shí)間越長，鋼板成本越高。另外，整個(gè)鋼板可以電拋光，以提供光滑的孔壁和良好的錫膏釋放。這是很有意義的，因?yàn)殇摪宓难u作可以先通過化學(xué)腐蝕標(biāo)準(zhǔn)間距的元件，然後鐳射切割密間距(finepitch)的元件。雖然這會(huì)增加表面摩擦力，但粗糙都是在垂直面的。雖然有鐳射光束產(chǎn)生的金屬熔渣(蒸發(fā)的熔化金屬)的主要問題，但現(xiàn)在的鐳射切割器產(chǎn)生很少容易清除的熔渣。Gerber檔，在作必要修改後，傳送到(和直接驅(qū)動(dòng))鐳射機(jī)。因此，消除了位置不正的機(jī)會(huì)。還有，密封“塊”可能會(huì)去掉，如果清洗過程太用力?！　≈领度秉c(diǎn)，因?yàn)樯婕耙粋€(gè)感光工具(雖然單面)可能存在位置不正。該工藝比較理想地適合超密間距(ultrafinepitch)要求(~)或者其他應(yīng)用。然後，當(dāng)鋼板從基板取下，頂面變成接觸面，產(chǎn)生密封效果?！　⊥ㄟ^在一個(gè)要形成開孔的基板(或芯模)上顯影光刻膠(photoresist)，然後逐個(gè)原子、逐層地在光刻膠周圍電鍍出鋼板。電鑄成形(Electroforming)　　電鑄成形，一種遞增而不是遞減的工藝，製作出一個(gè)鎳金屬模板，具有獨(dú)特的密封(gasketing)特性，減少錫橋和對(duì)鋼板底面清潔的需要。因此，厚度的鋼板，(=)。簡單地說，該比率限制按照手邊的金屬厚度可蝕刻的最小孔開口?！　』瘜W(xué)蝕刻的局限。包含零件編號(hào)、製作日期和其他有關(guān)資訊的字幕塊也可以在鋼板上半蝕刻出來，用作標(biāo)識(shí)用途?！　』瘜W(xué)蝕刻的鋼板對(duì)於產(chǎn)生半蝕刻(halfetched)基準(zhǔn)點(diǎn)(fiducial)和字幕名稱也是最好的。向下臺(tái)階應(yīng)該總是在鋼板的刮刀面，因?yàn)殇摪宓慕佑|面必須在整個(gè)板上水平的(圖四)。該工藝通過形成向下臺(tái)階的孔來減少所選擇的元件的錫量。另外，得到的錫膏沉積是一個(gè)梯形“磚”的形狀，它促進(jìn)元件的穩(wěn)定貼裝和較少的錫橋。梯形截面孔可用兩種方法來完成：通過選擇性修飾特殊元件，即雙面顯影工具的接觸面尺寸做得比刮刀面大；或者全部梯形截面孔的鋼板，它可以通過改變腐蝕劑噴霧的頂面與底面的壓力設(shè)定來產(chǎn)生?！　∫韵麻g距的改進(jìn)錫膏釋放的另一個(gè)技術(shù)是梯形截面孔(TSA, trapezoidal section apertures)。然後，在腐蝕劑對(duì)頂面和底面作用之前，將金屬箔移走。電拋光是通過將金屬箔接到電極上並把它浸入酸浴中來達(dá)到的。 　　電拋光是一種電解後端工藝，“拋光”孔壁，結(jié)果表面摩擦力減少、錫膏釋放良好和空洞減少。該技術(shù)的固有特性是形成刀鋒、或沙漏形狀(圖一)?；瘜W(xué)蝕刻的不銹鋼鋼板的製作是通過在金屬箔上塗抗蝕保護(hù)劑、用銷釘定位感光工具將圖形曝光在金屬箔兩面、然後使用雙面工藝同時(shí)從兩面腐蝕金屬箔。化學(xué)蝕刻的鋼板　　化學(xué)蝕刻的鋼板是鋼板世界的主要類型。相反，以下的間距時(shí)，應(yīng)該考慮鐳射切割和電鑄成形的鋼板。但，主要的考慮應(yīng)該是與成本和周轉(zhuǎn)時(shí)間相適應(yīng)的性能?；瘜W(xué)蝕刻和鐳射切割是遞減(substractive)的工藝、電鑄成形是一個(gè)遞增的工藝。鋼板製造技術(shù)　　鋼板製造的三個(gè)主要技術(shù)是，化學(xué)蝕刻(etch)、鐳射(laser)切割和電鑄成形(electroform)。可是，應(yīng)該記住，還有比鋼板更重要的參數(shù)，可影響其性能。錫膏阻塞在鋼板上越少，沉積在電路板上就越多。鋼板的主要功能是幫助錫膏的沉積(deposition)?！　　昂玫?