【正文】 (2) 為準(zhǔn)確掌控 Flux的特性，預(yù)防新進(jìn)料之Flux酸性值成份不佳，因此Flux 酸性值測(cè)定作業(yè)為在每批Flux 進(jìn)料時(shí)須測(cè)試其酸性值，測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)須符合免洗FLUX 酸。(3) 助焊劑噴灑系統(tǒng)功能確認(rèn)：先利用 Flux pattern 方法及結(jié)果來(lái)確認(rèn)Flux 噴霧壓力、流量、噴霧扇形是否符合需求；Flux pattern 目的及使用的方式是利用將感應(yīng)紙擺放在 PCB 與合成石治具之間(圖 42)，進(jìn)入Flux 噴灑區(qū)域進(jìn)行噴灑，完成后檢驗(yàn)感應(yīng)紙上 Flux 噴灑區(qū)域是否均勻適當(dāng)，藉以判定 Flux 噴灑是否是否符合需求。(2) 確認(rèn)波焊生產(chǎn)制程是否符合需求，如煉條速度、錫波高度及確認(rèn)錫槽內(nèi)馬達(dá)轉(zhuǎn)速是否固定，并進(jìn)行測(cè)溫，量測(cè)出合適的生產(chǎn)溫度及沾錫秒數(shù)(圖 41)。(3)涌錫系統(tǒng)功能：液體焊錫經(jīng)由幫浦作用通過(guò)狹窄的噴嘴形成平穩(wěn)波峰使浸錫穩(wěn)定。b：蒸發(fā) PCB 及零件腳的濕氣，防止在過(guò)波峰時(shí)沸騰產(chǎn)生蒸汽存留在焊錫里面形成中空的焊點(diǎn)或錫洞。功能為：(1) Flux 噴霧系統(tǒng)功能：完成助焊劑的自動(dòng)涂布。因此會(huì)形成飽滿且完整的焊點(diǎn)，而離開焊錫波峰尾端的多余焊料，會(huì)因?yàn)橹亓Φ年P(guān)系，回收到錫槽中(圖 39)。. 什么是波焊 波焊是將熔融的液態(tài)焊錫，借由幫浦運(yùn)轉(zhuǎn)的作用，配合錫槽圖 33 測(cè)溫線黏貼方式圖 34 墓碑效應(yīng)圖 35 氣泡圖 36 錫未熔圖 37 燈蕊效應(yīng)圖 38 波峰焊原理22 / 55內(nèi)部的設(shè)計(jì)，使錫槽液面形成一特定形狀的錫波面，當(dāng)插裝 DIP 零件的 PCB 放置于傳送鏈條上，借由傳送經(jīng)過(guò)一特定的浸錫角度及深度，使 PCB 焊接面穿過(guò)錫波而實(shí)現(xiàn)焊點(diǎn)焊接成型的過(guò)程(圖 38)。預(yù)防對(duì)策：a：拉長(zhǎng) soak time 時(shí)間使零件和 PCB 達(dá)到相同溫度；b：使用溫度比率變更方式使 PCB 溫度大于零件。(3) 錫未熔：如圖 36，原因?yàn)?peak 溫度不足所造成；預(yù)防對(duì)策：a：提高 peak 溫度；b：PCB 下板間距須保持最少有一片 PCB 的距離。(2) 氣泡(Voiding)：如圖 35，產(chǎn)生的原因?yàn)殄a膏熔焊時(shí)助焊劑等有機(jī)物在焊點(diǎn)凝固前若未能及時(shí)浮離，或形成氣體后未能逸出者，則在焊點(diǎn)中形成空洞。. 案例分析(1) 墓碑：如圖 34，通常是 chip 零件在遭受急速加熱情況下使零件兩端存在溫差，電極端一邊的錫膏完全熔融后獲得良好的濕潤(rùn)，而另一邊的錫膏則未完全熔融而引起零件的翹立。. 測(cè)溫注意事項(xiàng) 測(cè)溫點(diǎn)的選定：原則上是以 PCB 對(duì)角四點(diǎn)及中心位置為選點(diǎn)的考慮，但若 PCB 內(nèi)零件位置分布較密或有其它特殊規(guī)格零件及要求，例如不易加溫之零件、可能造成熱損壞或冷焊之關(guān)鍵零件、耐熱條件較嚴(yán)苛的零件 Body…等,則需另外加測(cè)點(diǎn)量測(cè)該零件位置。2個(gè)冷卻區(qū)段，如圖 32 所示；(4)SB 線使用 XNJ1145，特征為 11 個(gè)加熱區(qū)段。. 新竹廠使用 Reflow 設(shè)備的型式新竹廠內(nèi)現(xiàn)有的 SMT Reflow 設(shè)備共 4 種型式，廠家均為FURUKAWA；SMT 各線使用 的 Reflow 設(shè)備：(1)SD 線使用XNⅢ745 ，特征為 7 個(gè)加熱區(qū)段( 含 4 個(gè)上、下紅外線加熱區(qū)段) ；(2)SF 線使用 XNⅢ945，特征為 9個(gè)加熱區(qū)段 (含 4 個(gè)上、下紅外線加熱區(qū)段。(3)：紅外線熱風(fēng) Reflow 優(yōu)缺點(diǎn)：IR 爐加上熱風(fēng)使?fàn)t內(nèi)溫度更均勻，是目前較為理想的加熱方式。(2) ：熱風(fēng) Reflow 優(yōu)缺點(diǎn)：具有 PCB 和零件的溫度接近設(shè)定溫度之優(yōu)點(diǎn)解決了紅外線 Reflow 的溫差和陰影效應(yīng)。在經(jīng)過(guò)一回焊流程后，則完成了焊接的動(dòng)作。因此所謂焊錫作業(yè)『就是以適當(dāng)?shù)暮稿a溫度，盡量在最短時(shí)間內(nèi)進(jìn)行焊錫的事』之意義，其目的就是要盡量降低 IMC 層的厚度。由于 IMC 層形成的因素為擴(kuò)散現(xiàn)象，加熱溫度的條件影響力較大。. 何謂回焊： 凡是電子零件，不管有腳無(wú)腳，皆可在 PCB 的單面或雙面進(jìn)行裝配，并與 PCB上預(yù)先印刷錫膏的 PAD 進(jìn)行機(jī)械及電性接合，經(jīng)焊錫過(guò)程后，使之搭接成為一體。(8)生產(chǎn)中高速型置放機(jī)吸料率和置放率目標(biāo) %，并對(duì)零件與裝著頭進(jìn)行監(jiān)控。(7)機(jī)器置放零件后極性反，先確認(rèn)機(jī)臺(tái)程序包裝設(shè)定方向與零件供料方向是否相同，不相同則選擇正確的包裝設(shè)定方向。[707F002, 707F202](6)機(jī)器置放零件后偏移，先確認(rèn)零件辨識(shí)中心是否偏移，有偏移則修改零件辨識(shí)。[SMT 制程管制辦法 702F208](5)為了有更好的置放質(zhì)量，PCB 需有三個(gè) Fiducial Mark 提供給零件置放機(jī)坐標(biāo)參考。[PANASERT MSF Specification](3)零件包裝：以料帶包裝而言，高速型置放機(jī)可接受最大料帶寬度為 44 mm，而泛用型置放機(jī)最大寬度則為 88 mm。[PANASERT MSR Specification](2)零件尺寸：高速型置放機(jī)以 MSR 機(jī)臺(tái)為例，機(jī)器可接受最大尺寸則 QFP 尺寸為 32 mm x 32 mm，或 BGA 尺寸為 25 mm x 25 mm，而機(jī)器可接受最小尺寸為 mm x mm。. 零件置放程序?qū)?PCB BOM 和 CAD 文件結(jié)合制作成零件置放的 XY 坐標(biāo)檔(包含置放角度)和料站檔，再將 XY 坐標(biāo)檔和料站文件傳入零件置放機(jī)。泛用型置放機(jī)可接受各種不同寬度料帶、導(dǎo)軌或托盤的零件包裝。(2) 泛用型置放機(jī)對(duì)泛用型置放機(jī)而言速度不是重要考慮因素，所以單軸結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)居多。雙軸結(jié)構(gòu)機(jī)械手臂配置、動(dòng)作和零件辨識(shí)與單軸結(jié)構(gòu)相同。零件辨識(shí)校正藉由零件辨識(shí)模塊辨識(shí)，在零件吸取與裝著之間進(jìn)行。PCB 傳送系統(tǒng)安裝在機(jī)器的中央(圖 24)，PCB 的固定一般采用夾邊方式夾持。首先，單軸結(jié)構(gòu)機(jī)械手臂配置有多個(gè)裝著頭(圖 23)，以 XY 軸方向平面運(yùn)動(dòng)，同時(shí)裝著頭能以 Θ 角度轉(zhuǎn)動(dòng)，Z 軸方向高度升降。零件吸取檢查(ST1)、零件旋轉(zhuǎn)(ST2) 、零件厚度檢測(cè)(ST3)、零件辨識(shí)(ST4) 、裝著角度補(bǔ)償 (ST6)(包含校正中心 /旋轉(zhuǎn)/定向/定位)等操作都同時(shí)發(fā)生在零件吸取與零件裝著間。以 MVIIV 為例( 如圖 22)[ PANASERT MVIIV Specification]，從移動(dòng)的送料臺(tái)上吸取零件(ST1)，同時(shí)在轉(zhuǎn)塔的對(duì)面裝著零件(ST7)。a. 轉(zhuǎn)動(dòng)式結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)動(dòng)式結(jié)構(gòu)是高速型置放機(jī)最常見的一種結(jié)構(gòu)(圖 21)。(1) 高速型置放機(jī)一般所生產(chǎn)的 PCB 上的零件大多是電阻和電容，須要快速地置放在 PCB 上。. 零件置放簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)，生產(chǎn) PCB 時(shí)機(jī)器經(jīng)由料帶 (tapeandreel)、導(dǎo)軌 (track)或托盤(tray) 吸取零件，再依據(jù)零件需要置放的位置和角度，正確地置放在 PCB 上。因此為了提升錫膏印刷之質(zhì)量與產(chǎn)能應(yīng)依照產(chǎn)品之種類、尺寸大小、零件密度、電路板之厚薄等因素，設(shè)定最佳化之制程參數(shù)。5℃，濕度控制于 30 ~ 60 %RH，溫度與濕度之高低直接影響錫膏之特性，如錫膏粘度之變化(詳細(xì)請(qǐng)參考 716F204 濕氣敏感組件管制作業(yè)標(biāo)準(zhǔn))， . 印刷機(jī)作業(yè)流程 (Operation Flow)錫膏印刷機(jī)之作業(yè)方法因機(jī)臺(tái)廠牌或型式有差異，基本作業(yè)流程如 Error! Reference source not 。擦拭模式區(qū)分為干擦與濕擦。(5) 脫模速度：錫膏印刷完成后，印刷電路板分離鋼板之速度，此速度影響錫膏印刷后附著于電路板上焊墊之形狀，脫模速度不當(dāng)易造成錫尖及錫少之狀況。刮刀材質(zhì)區(qū)分為塑料刮刀與鋼刮刀。圖 16 印刷機(jī)示意圖圖 17 支撐器圖 18 印刷刮刀圖 19 鋼板17 / 55圖 20 錫膏印刷機(jī)作業(yè)流程(2) 印刷角度：錫膏印刷過(guò)程中刮刀與鋼板之印刷角度，一般須要求刮刀與鋼板于印刷過(guò)程須保持 60?。. 制程參數(shù) (Parameters)印刷制程參數(shù)，直接影響印刷之質(zhì)量。. 印刷電路板 (Printed Circuit Board；PCB)印刷電路板以下簡(jiǎn)稱電路板，其特征及對(duì)錫膏印刷之要求，請(qǐng)參考 PCB 章節(jié)之說(shuō)明。. 鋼板鋼板( Error! Reference source not )開孔決定印刷之錫量，而相同開孔之印刷后錫量，決定于鋼板開孔之質(zhì)量。. 錫膏 (Solder paste)錫膏之組成、特性及控管方式，請(qǐng)參考錫膏章節(jié)之說(shuō)明。(13) 溫控系統(tǒng)：控制印刷機(jī)內(nèi)部作業(yè)溫度與濕度，使錫膏能在合適環(huán)境作業(yè)。(11) 印刷電路板定位系統(tǒng)：除了提供 PCB 機(jī)構(gòu)性定位外，最主要是透過(guò) CCD 照相系統(tǒng)，將 PCB 光學(xué)定位點(diǎn)與鋼板定位點(diǎn)給予對(duì)位，使 PCB 焊墊與鋼板開孔達(dá)到百分之百重迭。(9) 印刷平臺(tái)與支撐器：印刷平臺(tái)安裝支撐器( Error! Reference source not )主要將 PCB 全面支撐與固定，使 PCB 符合印刷之平整度及支撐力。. 錫膏印刷機(jī) (Solder Paste Printer)錫膏印刷機(jī)( Error! Reference source not )屬自動(dòng)化之設(shè)備，其主要機(jī)構(gòu)及功能說(shuō)明如下，詳細(xì)請(qǐng)參閱 Panasonic 與 DEK 印刷機(jī)操作說(shuō)明書[Panasonic SPF 印刷機(jī)操作手冊(cè), DEK 印刷機(jī)操作手冊(cè)]。. 影響錫膏印刷之因素SMT 之錫膏印刷為影響產(chǎn)品組裝質(zhì)量的重要制程之一，焊錫性不良除了焊錫材料及零件以外，其它大部分是錫膏印刷制程(Solder Paste Printing Process)。錫膏設(shè)定攪拌時(shí)間分別為 Shenju min；Kester min；Shenmao min；Ishikawa min，詳細(xì)作業(yè)注意事項(xiàng)請(qǐng)參照 SMT 制程管制辦法[702F208]。錫膏使用前必須取出于防潮箱中回溫，依先進(jìn)先用之順序拿取一瓶，回溫至少四小時(shí)，使用錫膏攪拌機(jī)適當(dāng)之?dāng)嚢瑁ㄕ?qǐng)參閱攪拌機(jī)操作標(biāo)準(zhǔn)） 。未開瓶之錫膏在防潮箱內(nèi)可保存 1 個(gè)月。. 　作業(yè)注意事項(xiàng)錫膏進(jìn)廠管制應(yīng)即貼上錫膏使用管制 Label 并保存于 2~8℃冰箱中，使用時(shí)應(yīng)先進(jìn)先用依序號(hào)取用和填寫錫膏冰箱儲(chǔ)存記錄表。錫膏的黏滯度可作為錫膏涂布后之壽命的一項(xiàng)指標(biāo)。若黏稠度太高，便不易印刷適量的錫膏，而造成入錫量不足，在回流焊接時(shí)便會(huì)發(fā)生空焊；若黏稠度太低，則易印刷過(guò)量的錫膏，過(guò)量的錫膏在回流焊接時(shí)容易造成相鄰的焊點(diǎn)接觸，發(fā)生錫橋而造成短路 [1998,高正翰]。黏稠度是一種對(duì)溫度變化敏感的特性，當(dāng)在較高溫環(huán)境下，黏稠度會(huì)顯著地較低。15 / 55. 　錫膏中黏度(Viscosity)之影響錫膏是一種具有抗垂流性（Thixotropy）的流體；當(dāng)所受之剪應(yīng)力增加，其黏稠度便降低；而當(dāng)剪應(yīng)力移去，其黏稠度又逐漸回復(fù)原本的狀態(tài)。在暴露到空氣前溫度應(yīng)該與周遭環(huán)境溫度平衡再行開啟，這樣可以避免發(fā)生結(jié)露。因此，需以密封狀態(tài)存放在恒溫，恒濕的冰箱內(nèi)。搬運(yùn)時(shí)以拿持電路板長(zhǎng)板邊為原則，不可直接觸摸板內(nèi)焊墊，避免板彎及污染的發(fā)生。對(duì)無(wú)鉛焊接而言，回焊爐溫度中電路板最高溫度需介于 230~250℃。. 　電路板組裝制程搬運(yùn)準(zhǔn)則在生產(chǎn)開始前，須確認(rèn)是否所有 PCB 有保持原真空包裝，生產(chǎn)前才可將電路板拆封，且數(shù)量以生產(chǎn) 2 個(gè)小時(shí)的用量為限，并確認(rèn)正反兩面料齊始可上線，不可第一面先行組裝，而暫存等待第二面上線。另外由于儲(chǔ)放時(shí)間的限制，電路板也需確實(shí)落實(shí)先進(jìn)先出（First In First Out，F(xiàn)IFO ）物料管理制度，且當(dāng) PCB 拆封后超過(guò) 24 小時(shí)或未開封置放超過(guò)六個(gè)月，即須需進(jìn)行烘烤作業(yè)（條件為溫度 110℃177。因此，需隨時(shí)以真空封裝狀態(tài)存放于恒溫恒濕的環(huán)境內(nèi)，以免造成未來(lái)生產(chǎn)時(shí)的影響。拿取組件時(shí)應(yīng)該拿取組件之四周以避免手指直接接觸到導(dǎo)電處(錫球或pin腳) 。烘烤后，將該零件立即置入干燥劑與濕度指示卡，并真空封包保存。5℃，烘烤時(shí)間24Hrs。低溫烘烤：烘烤溫度40℃177。在條件允許情況下，建議在裝配前烘烤組件，有利消除BGA的內(nèi)部濕氣，并且提升BGA 的耐熱性，減少組件進(jìn)入回流焊受到的熱沖擊對(duì)組件的影響。. 組件烘烤條件： 烘烤溫度不應(yīng)過(guò)高，溫度過(guò)高會(huì)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(shí)，易引起錫球與元器件封裝處的脫落，造成SMT組裝質(zhì)量問(wèn)題。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)。 真空包裝日期不可超過(guò)一年，如超過(guò)必須烘烤后再真空包裝，濕度指示卡在30%。庫(kù)房與生產(chǎn)單位應(yīng)每2小時(shí)固定檢查并記錄其環(huán)境溫度與濕度。廠房?jī)?nèi)溫度與濕度控制條件為：溫度：23℃177。濕氣敏感組件在真空封包時(shí)，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(shí)間。表2 濕度敏感等級(jí)。濕氣敏感零件之受潮與拆封曝露時(shí)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。C，500個(gè)循環(huán)以上熱沖擊試驗(yàn) 2. 為確保組件置放時(shí)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。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(huì)造成組件拒焊無(wú)IMC層產(chǎn)生，BGA應(yīng)做好防潮防護(hù)或Profile升溫斜率不宜過(guò)高，以免造成組件膠體分層(圖14) 或爆米花(Popcorn)效應(yīng)。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。使用BGA 封裝不但體積較小，同時(shí)也更薄( 封裝高 )[黃孟槺] 。另一方面，封裝后的芯片也更便于安裝和運(yùn)輸。. BGA(Ball Grid Array)球柵陣列封裝介紹BGA組件介紹：