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订定电子工业物料检测标准—锡膏测试及评估程序研发


訂定電子工業物料檢測標準—錫膏測詴及評估程序研發 摘要 在政府推動我國成為科技島政策帶動下 , 電子 構裝及電子組裝產業已成為國內的龍頭產業。在該 產業競爭激烈的環境之中,業者無不積極提昇其產 品良率及可靠度。而電子業中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生產環境與製程參數的 錫膏物料

r,往往耗費可觀的時間及金錢嘗詴錯 誤,卻不一定能找到適用的物料。 本研究旨在制定一套標準的錫膏特性之測詴 及評估程序,供業界作為物料篩選的準則。決定各 測詴項目及其參數,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詴結果加 以驗證。測詴結果將供業者參考,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 業 技 術 研 究 院 所 主 持 的 SMTA (Surface Mount Technology Associate),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,電子業已然成為台灣重點工業 之一。業者為保持其競爭力,無不致力於降低生產 成本,並提昇製程能力。工業物料,如錫膏(Solder Paste)的品質乃影響組裝品質最重要的一環 。 反觀國 內業者對錫膏篩選的資訊仍舊匱乏。 本研究旨在制定一套標準的錫膏測詴 /評估程 序,供業界作為物料篩選的準則。本研究將決定影 響產品良率及可靠度的各測詴項目及其參數,並評 估各種國內業界普遍使用之錫膏型號,測詴結果將 供業者參考。本研究提供一套 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, 以提昇本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、重量輕的電子產 品,電子業者無不絞盡腦汁思考如何在最小面積的 印刷電路板(Printed Circuit Board) 上佈置最多功能 的元件(Component),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,表面黏著製程可分為以下三階段[1, 2]: (1) 鋼板印刷(Stencil Printing) 以鋼板印刷機上的刮刀將錫膏經由鋼板孔洞 (Stencil Aperture),塗佈在印刷電路板上相對應的銅 墊上。移去鋼板後,錫膏便以適當的形狀留在銅墊 上。 (2) 元件置放(Component Placement) 元件置放機 (Placement Machine) 上的取置吸 嘴將元件自供料站(Feeder)上拾起 , 經過影像對位處 理後,以恰當的壓力將元件置放在正確的位置上, 即使得每一元件接腳皆與相對應的錫膏塗佈點接 觸。 (3) 迴流銲接(Reflow Soldering) 在迴流銲爐(Reflow Oven)中 , 設定適當的溫度 曲線(Temperature Profile),將助銲劑(Flux)活化、熔 化錫膏,冷卻後便能形成一良好銲點(Solder Joint)。 壹、緒論 一、研究背景與研究目的 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 (Surface Mount Technology / SMT)已成為台灣業界耳熟能詳 的名詞。而 SMT 技術的開發與研究,乃是電子產 業長期競爭力的基礎。以目前最具潛力的筆

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