訂定電子工業物料檢測標準一錫膏測試及Wfe程序硏發.docx

訂定電子工業物料檢測標準一錫膏測試及Wfe程序硏發.docx訂定電子工業物料檢測標準一錫膏測試及Wfe程序硏發發表人:高正翰/華梵大學工業管理學系碩士班指導教授:黃乾怡摘要在政府推動我國成爲科技島政策帶動K'電子構裝及'電子組裝產業已成爲國內的龍頭產業。在該產業競爭激烈的環境之屮‘業者無不積極提昇其產品良率及可靠度。而電子業屮錫膏乃是最重要的工業物料之一‘錫膏之特性直接影響產品良率及可靠度。而業者在篩選適用於其化產環境與製程參數的錫膏物料時,往往耗費可觀的時間及余錢嘗試錯誤,卻不一定能找到適用的物料。本硏究旨在制定一套標準的錫膏特性之測試及評估程序‘供業界作爲物料篩選的準則。決定各測試項目及其參數,並評估各種國內業界普遍使用之錫膏種類‘以實驗設計等統計方法對測試結果加以驗證。測試結果將供業者參考,以縮短物料篩選的時間,並改善其產品良率與可靠度,進一步提昇我國電子業之競爭力。關鍵詞:表面黏著技術、'電子構裝、電子組裝、錫膏、物料篩選、實驗設計_、硏究背景與硏究目的近年來'亞洲電子構裝業(Packaging)及組裝業(Assembly)已角足全世界。隨著大批主機板代工生產的訂單如排山倒海湧入'表面黏著技術(SurfaceMountTechnology/SMT)l2成爲台灣業界耳熟能詳的名詞。而SMT技術的開發與硏究,乃是電子產業艮期競爭力的基礎°以目前最具潛力的筆記型電腦業而言'國際著名大廠分別委託國內電腦業者代工生產(OEM),國內業者並大暈提供其自己品牌的電腦°於西元1999年以後,台灣將生產並提供全球筆記型電腦總數暈的二分之一強。SMT製程相對於傳統穿孔式安裝更具挑戰性,因此業者必須更加謹慎地規劃其製程與選擇合適的物料'以提昇產品良率(Yield)與可靠度(Reliability)。隨菩產業外移與國際市場競爭的壓力'過去嘗試錯誤(Trial&Error)並從屮加以改進的對策已不再可行。電子工業「物料選擇」及「製程優化」的“KnowHow”將是各國業界硏發的重點方向°北美及歐洲如SurfaceMountInternational、IEEE、NEPCON等國際專業學術會議,以至台灣丄業技術硏究院所主持的SMTA(SurfaceMountTechnologyAssociate)*皆旨在提昇業界製程能力,以因應未來先進電子組裝/構裝技術的挑戰。隨著大批代工生產的訂單湧入台灣,加上本土電腦業的蓬勃發展,電子業已然成爲台灣重點工業之一。業者爲保持其競爭力,無不致力於降低生產成本'並提昇製程能力。工業物料'如錫WCSolderPaste)的品質乃影響組裝品質最重要的…環。反觀國內業者對錫膏篩選的資訊仍舊匱乏。本硏究旨在制定一套標準的錫膏測試/評估程序,供業界作爲物料篩選的準則。本硏究將決定影響產甜良率及可靠度的各測試項冃及其參數,並評估各種國內業界普遍使用之錫膏型號,測試結果將供業者參考。本硏究提供一套SMT工業物料篩選的準則,進而幫助業者改善其組裝良率與可靠度,以提昇不國電子組裝業的競爭力。二・表面黏著技術簡介由於消費者偏好於體積小、重暈輕的電子產站,電子業者無不絞盡腦汁思考如何在最小向積的印刷電路板(PrintedCircuitBoard)ponent),利用表面黏著技術取代傳統穿孔製程的組裝方式因而日益普遍。一般而言'表面黏著製程可分爲以下三階段[1,2]:***板印刷(StencilPrinting)以***板印刷機上的刮刀將錫膏經由***板孔洞(StencilAperture),塗佈在印刷電路板上相對應的銅墊上。移去***板後'錫膏便以適常的形狀留在銅墊上°ponentPlacement)元件置放機(PlacementMachine)上的取置吸嘴將元件白供料站(Feeder)上拾起,經過影像對位處理後,以恰常的壓力將元件置放在正確的位置上,即使得每…元件接腳皆與相對應的錫膏塗佈點接觸。迴流錦接(ReflowSoldering)在迴流錦爐(ReflowOven)屮,設定適當的溫度曲線(TemperatureProfile),將助铝劑(Flux)活化、熔化錫膏'冷卻後便能形成一良好铝點(SolderJoint)。三'錫膏特性對表面黏著製程之影響表面黏著製程中'錫膏爲最重要的物料之一,錫膏之特性在電了組裝整體製程屮扮演極重要的角色°在***板印刷製程屮'錫膏的黏稠度(Viscosity)及流動狀態(Rheology)對其在印刷過程屮滲入***板扎洞現象有決定性的影響。此外,錫膏應能保持固定的幾何形狀'以不至於與相鄰的塗佈點接觸而造成短路。於是,錫膏的品質將直接影響組裝成品的良率與可靠度。本硏究對國內電子組裝大廠進行問卷調查'選擇八•種業者使用最多或即將採用的錫膏型號進行錫膏檢測實驗。所挑選的錫膏之金屬成份皆爲錫:鉛=63:37。一般工業標準將錫膏依其余屬顆粒大小之分佈分類爲六種(Type)如表1・(1)所示。本硏究所