電子行業(yè)表面貼裝技術(shù)步驟分析

1、 HYPERLINK 表面貼貼裝技術(shù) （SSurffacee Moountt Teechnnoloogy） 十 大 步 驟 序言 表面面粘著技技術(shù)（SSurffacee Moountt Teechnnoloogy-SSMT）是是目前最最被廣泛泛運(yùn)用在在高科技技資訊電電子產(chǎn)業(yè)業(yè)，而該該項(xiàng)產(chǎn)業(yè)業(yè)中如電電腦主機(jī)機(jī)板、筆筆記型電電腦、多多媒體介介面、印印刷電路路板、積積體電路路的晶片片加工及及包裝等等，這些些產(chǎn)品的的制造過過程皆應(yīng)應(yīng)用到SMT技術(shù)，也也就是這這種SMT技術(shù)被被廣泛應(yīng)應(yīng)用，造造成其相相關(guān)產(chǎn)業(yè)業(yè)的蓬勃勃發(fā)展。 臺(tái)灣灣島內(nèi)SMT技術(shù)最最早由工工研院電電子所于于19884年自國國外引進(jìn)進(jìn)技術(shù)以

2、以來，SMT科技水水準(zhǔn)不斷斷提升，后后來19993年底由由產(chǎn)、官官、學(xué)、研研界成立立“表面粘粘著技術(shù)術(shù)協(xié)會(huì)；SMT協(xié)會(huì)”，積極極推動(dòng)SMT技術(shù)交交流、出出版SMT相關(guān)書書刊、舉舉辦SMT學(xué)術(shù)研研討會(huì)議議等活動(dòng)動(dòng)，使得得表面粘粘著技術(shù)術(shù)產(chǎn)業(yè)近近十幾年年來在島島內(nèi)蓬勃勃發(fā)展，電電子資訊訊及相關(guān)關(guān)產(chǎn)業(yè)在在國際市市場上都都站有舉舉足輕重重的地位位。 鑒于于我廠SMT應(yīng)用日日見其廣廣，而系系統(tǒng)的理理論介紹紹尚未形形成，所所以將臺(tái)臺(tái)灣SMT協(xié)會(huì)秘秘書長謝謝榮仁先先生推薦薦的，由由周意工工先生編編譯的SMT十大步步驟編編輯，使使之成為為我們的的教科書書，以達(dá)達(dá)到提升升我們SMT產(chǎn)業(yè)技技術(shù)水平平，增加加競爭力

3、力的目的的。 惠陽二二廠ESS編輯組組目錄第一步驟：制程設(shè)設(shè)計(jì) 1第二步驟：測試設(shè)設(shè)計(jì) 6第三步驟：焊錫材材料 11第四步驟：印刷 166第五步驟：粘著劑劑/環(huán)氧基基樹脂和和點(diǎn)膠 20第六步驟：元件著著裝 25第七步驟：焊接 299第八步驟：清洗 344第九步驟：測試與與檢驗(yàn) 388第十步驟：返工與與整修 444第一步驟：制程設(shè)設(shè)計(jì) 表面粘粘著組裝裝制程，特特別是針針對(duì)微小小間距元元件，需需要不斷斷的監(jiān)視制制程，及及有系統(tǒng)統(tǒng)的檢視視。舉例例說明，在在美國，焊焊錫接點(diǎn)點(diǎn)品質(zhì)標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)是依依據(jù)IPCC-A-6200及國家家焊錫標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)ANSSI/JJ-STTD-0001。了解解這些則則及規(guī)范范后，設(shè)設(shè)計(jì)

4、者才才能研發(fā)發(fā)出符合合工業(yè)標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)需求求的產(chǎn)品品。*量產(chǎn)設(shè)計(jì)計(jì) 量產(chǎn)設(shè)設(shè)計(jì)包含含了所有有大量生生產(chǎn)的制制程、組組裝、可可測性及及可靠性性，而且且是以書書面文件件需求為為起點(diǎn)。 一份完完整且清清晰的組組裝文件件，對(duì)從從設(shè)計(jì)到到制造一一系列轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)換而言言，是絕絕對(duì)必要要的也是是成功的的保證。其其相關(guān)文文件及CAD資料清清單包括括材料清清單BOM、合格格廠商名名單、組組裝細(xì)節(jié)節(jié)、特殊殊組裝指指引、PC板制造造細(xì)節(jié)及及磁片內(nèi)內(nèi)含Gerbber資資料或是是IPC-D-3350程式。 在磁片片上的CAD資料對(duì)對(duì)開發(fā)測測試及制制程冶具具，及編編寫自動(dòng)動(dòng)化組裝裝設(shè)備程程式等有有極大的的幫助。其其中包含含了X-Y軸

5、座標(biāo)標(biāo)位置、測測試需求求、概要要圖形、線線路圖及及測試點(diǎn)點(diǎn)的X-Y座標(biāo)。*PC板品品質(zhì) 從每一一批貨中中或某特特定的批批號(hào)中，抽抽取一樣樣品來測測試其焊焊錫性。 這PC板將先先興制造造廠所提提供的產(chǎn)產(chǎn)品資料料及IPC上標(biāo)定定的品質(zhì)質(zhì)規(guī)范相相比對(duì)。接接下來就就是將錫錫膏印到到焊墊上上回焊，如如果是使使用有機(jī)機(jī)的助焊焊劑，則則需要再再加以清清洗以去去除殘留留物。在在評(píng)估焊焊點(diǎn)的品品質(zhì)的同同時(shí)，也也要一起起評(píng)估PC板在經(jīng)經(jīng)歷回焊焊后外觀觀及尺寸寸的反應(yīng)應(yīng)。同樣樣的檢驗(yàn)驗(yàn)方式也也可應(yīng)用用在波峰峰焊錫的的制程上上。*組裝制程程發(fā)展 這一步步驟包含含了對(duì)每每一機(jī)械械動(dòng)作，以以肉眼及及自動(dòng)化化視覺裝裝置進(jìn)行

6、行不間斷斷的監(jiān)控控。舉例例說明，建建議使用用雷射來來掃描生生一PC板面上所所印的錫錫膏體積積。 在將將樣本放放上表面面粘著元元件（SMD）并經(jīng)經(jīng)過回焊焊后，品品管及工工程人員員需一一一檢視元元件接腳腳上的吃吃錫狀況況，每一一成員都都需要詳詳細(xì)記錄錄被動(dòng)元元件及多多腳數(shù)元元件的對(duì)對(duì)位狀況況。在經(jīng)經(jīng)過波峰峰焊錫制制程后，也也需要在在仔細(xì)檢檢視焊的的均勻性性及判斷斷出由于于腳距或或元件相相距太近近而有可可能會(huì)使使焊點(diǎn)產(chǎn)產(chǎn)生缺陷陷在替在在位置。*細(xì)微腳距距技術(shù) 細(xì)微微腳距組組裝是一一先進(jìn)的的構(gòu)裝及及制造概概念。元元件密度度及復(fù)雜雜度都遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于目目前市場場主流產(chǎn)產(chǎn)品，若若是要進(jìn)進(jìn)入量產(chǎn)產(chǎn)階段，必必須再修

7、修正一些些參數(shù)后后方可投投入生產(chǎn)產(chǎn)線。 舉例例說明，細(xì)細(xì)微腳距距元件是是腳距為為1.1125或是更更小，可可適用于于標(biāo)準(zhǔn)型型及ASIIC元件上上。對(duì)這這些元件件而言其其工業(yè)標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)有非非常完的的容許誤誤差，就就（如圖圖一）所所示。正正因?yàn)樵?yīng)應(yīng)商彼此此間的容容許誤差差各有不不同，所所以焊墊墊尺寸必必須要為為此元件件量身定定制，或或是進(jìn)行行再修改改才能真真正提高高組裝良良率。圖一、微細(xì)細(xì)腳距元元件之焊焊墊應(yīng)有有最小及及最大之之誤差容容許值。 焊墊外外型尺寸寸及間距距一般是是遵循IPCC-SMM-7882A的規(guī)范范。然而而，為了了達(dá)到制制程上的的需求，有有些焊墊墊的形狀狀及尺寸寸會(huì)和這這規(guī)范有

8、有些許的的出放。對(duì)對(duì)波峰焊焊錫而言言其焊墊墊尺寸通通常會(huì)稍稍微大一一些，為為的是能能有比較較多的助助焊劑及及焊錫。對(duì)對(duì)于一些些通常都都保持在在制程容容許誤差差上下限限附近的的元件而而言，適適度的調(diào)調(diào)整焊墊墊尺寸是是有其必必要的。*表面粘著著元件放放置方位位的一致致性盡管將所有有元件的的放置方方位，設(shè)設(shè)計(jì)成一一樣不是是完全必必要的，但但是對(duì)同同一類型型元件而而言，其其一致性性將有助助于提高高組裝及及檢視效效率。對(duì)對(duì)一復(fù)雜雜的板子子而言有有接腳的的元件，通通常都有有相同的的放置方方位以節(jié)節(jié)省時(shí)間間。原因因是因?yàn)闉榉胖迷淖プヮ^能自自由旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)，所以以沒有這這方面的的問題。但但若是要要過波峰峰焊錫

9、爐爐，那元元件就必必須統(tǒng)一一其方位位以減少少其暴露露在錫流流的時(shí)間間。一些有極性性的元件件的極性性，其放放置方向向是早在在整個(gè)線線路設(shè)計(jì)計(jì)就已決決定，制制程工程程師在了了解其線線路功能能后，決決定放置置元件的的先后次次序可以以提高組組裝效率率，但是是有一致致的方向向性或是是相似的的元件都都是可以以增進(jìn)其其效率的的。若是是能統(tǒng)一一其放置置方位，不不僅在擇擇定放置置元件程程式的速速度可以以縮短，也也同時(shí)可可以減少少錯(cuò)誤的的發(fā)生。*一致（和和足夠）的的元件距距離 全自自動(dòng)的表表面粘著著元件放放置機(jī)一一般而言言是相當(dāng)當(dāng)精確的的，但設(shè)設(shè)計(jì)者在在嘗試著著提高元元件密度度的同時(shí)時(shí)，往往往會(huì)忽略略掉量產(chǎn)產(chǎn)時(shí)復(fù)

10、雜雜性的問問題。舉舉例說明明，當(dāng)高高的元件件太靠近近一微細(xì)細(xì)腳距的的元件時(shí)時(shí)，不僅僅會(huì)陰擋擋了檢視視接腳焊焊點(diǎn)的視視線也同同時(shí)阻礙礙了重工工或重工工時(shí)所使使用的工工具。 波峰峰焊錫一一般使用用在比較較低、矮矮的元件件如二極極體及電電晶體等等。小型型元件如如SOIIC等也可可使用在在波峰焊焊錫上，但但是要注注意的是是有些元元件無法法承受直直接暴露露在錫爐爐的高熱熱下。 為了了確組裝裝品質(zhì)的的一致性性，元件件間的距距離一定定要大到到足夠且且均勻的的暴露在在錫爐中中。為保保證焊錫錫能接觸觸到每一一個(gè)接點(diǎn)點(diǎn)，高的的元件要要和低、矮矮的元件件，保持持一定的的距離以以避免遮遮蔽效應(yīng)應(yīng)。若是是距離不不足，也

11、也會(huì)妨礙礙到元件件的檢視視和重工工等工作作。 工業(yè)業(yè)界已發(fā)發(fā)展出一一套標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)應(yīng)用在在表面粘粘著元件件。如果果有可能能，僅可可能使用用符合標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)的元元件，如如此可使使用設(shè)計(jì)計(jì)者能建建立一套套標(biāo)準(zhǔn)焊焊墊尺寸寸的資料料庫，使使工程師師也更能能掌握制制程上的的問題。設(shè)設(shè)計(jì)者可可發(fā)現(xiàn)已已有些國國家建立立了類似似的標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)，元件件的外觀觀或許相相似，但但是其元元件之引引腳角度度欲因生生產(chǎn)國家家之不同同而有所所差異。舉舉例說明明，SOIIC元件供供應(yīng)者來來自北美美及歐洲洲者都能能符合EIZ標(biāo)準(zhǔn)，而而日本產(chǎn)產(chǎn)品則是是以EIAAJ為其外外觀設(shè)計(jì)計(jì)準(zhǔn)則。要要注意的的是就算算是符合合EIAAJ標(biāo)準(zhǔn)，不不同公司司生產(chǎn)的

12、的元件其其外觀上上也不完完全相同同。*為提高生生產(chǎn)效率率而設(shè)計(jì)計(jì) 組裝裝板子可可以是相相當(dāng)簡單單，也可可是非常常復(fù)雜，全全視元件件的形能能及密度度來決定定。一復(fù)復(fù)雜的設(shè)設(shè)計(jì)可以以做成有有效率的的生產(chǎn)且且減少困困難度，但但若是設(shè)設(shè)計(jì)者沒沒注意到到制程細(xì)細(xì)節(jié)的話話，也會(huì)會(huì)變得非非常的困困難的。組組裝計(jì)劃劃必須一一開始的的設(shè)計(jì)的的時(shí)候就就考慮到到。通常常只要調(diào)調(diào)整元件件的位置置及置放放方位，就就可以增增加其量量產(chǎn)性。若若是一PC板尺寸寸很小，具具不規(guī)則則外形或或有元件件很靠近近板邊時(shí)時(shí)，可以以考慮以以連板的的形式來來進(jìn)行量量產(chǎn)。*測試及修修補(bǔ) 通常常使用桌桌上小型型測試工工具來偵偵測元件件或制程程缺

13、失是是相當(dāng)不不準(zhǔn)確且且費(fèi)時(shí)的的，測試試方式必必須在設(shè)設(shè)計(jì)時(shí)就就加以考考慮進(jìn)去去。使用用權(quán)如，如如要使用用ICT測試時(shí)時(shí)就要考考慮在線線路上，設(shè)設(shè)計(jì)一些些控針能能接觸的的測試點(diǎn)點(diǎn)。測試試系統(tǒng)內(nèi)內(nèi)有事先先寫好的的程式，可可對(duì)每一一元件的的功能加加以測試試，可指指出那一一元件是是故障或或是放置置錯(cuò)誤，并并可判別別焊錫接接點(diǎn)是否否良好。在在偵測錯(cuò)錯(cuò)誤上還還應(yīng)包含含元件接接點(diǎn)間的的短路，及及接腳和和焊墊之之間的空空焊等現(xiàn)現(xiàn)象。 若是測測試控針針無法接接觸到線線路上每每一共通通的接點(diǎn)點(diǎn)（ciimmoon jjuncctioon）時(shí)時(shí)，則要要個(gè)別量量測每一一元件是是無法辦辦到的。特特別是針針對(duì)微細(xì)細(xì)腳距的的

14、組裝，更更需要依依賴自動(dòng)動(dòng)化測試試設(shè)備的的探針，來來量測所所有線路路上相通通的點(diǎn)或或元件間間相聯(lián)的的線。若若是無法法這樣做做，那退退而求其其次致少少也要通通過功能能測試才才可以，不不然只有有等出貨貨后顧客客用壞了了再說。 ICTT測試是是依不用用產(chǎn)品制制作不同同的冶具具及測試試程式，若若是設(shè)計(jì)計(jì)時(shí)就考考慮到測測試的話話，那產(chǎn)產(chǎn)品將可可以很容容易的檢檢測每一一元件及及接點(diǎn)的的品質(zhì)。（圖圖二）所所示為可可以目視視看到的的焊錫接接點(diǎn)不良良。然而而，錫量量不足及及非常小小的短路路則只有有依賴電電性測試試來檢查查。 圖二二、焊點(diǎn)點(diǎn)缺陷，以以目視檢檢測，包包括因接接腳共平平面問題題所造成成的空焊焊及短路路

15、，自動(dòng)動(dòng)測試機(jī)機(jī)在發(fā)現(xiàn)現(xiàn)肉眼無無法檢測測出的缺缺陷時(shí)，是是有其存存在的必必要的。由于第一面面及第二二面的元元件密度度可能完完全相同同，所以以傳統(tǒng)所所使用的的測試方方式可能能無法偵偵測全部部錯(cuò)誤。僅僅管在高高密度微微細(xì)腳距距的PC板上有有小的導(dǎo)導(dǎo)通孔（via）墊可可供探針針接觸，但但一般仍仍會(huì)希望望加大此此導(dǎo)通孔孔墊以供供使用。*決定最有有效率之之組裝對(duì)所有的產(chǎn)產(chǎn)品都提提供相同同的組裝裝程序是是不切實(shí)實(shí)際的。對(duì)對(duì)于不同同元件、不不同密度度及復(fù)雜雜性的產(chǎn)產(chǎn)品組裝裝，至少少會(huì)使用用二種以以上的組組裝過程程。至于于更困難難的微細(xì)細(xì)腳距元元件組裝裝，則需需要使用用不同的的組裝方方式以確確保效率率及良率率

16、。整個(gè)產(chǎn)品上上元件密密度的升升高及高高比率使使用微細(xì)細(xì)腳距元元件都將將使得組組裝（測測試及檢檢視）的的困難度度大幅提提高。有有些方式式可供選選擇：表表面粘著著元件在在單面或或雙面、表表面粘著著元件及及微細(xì)腳腳距元件件在單面面或雙面面。當(dāng)制程復(fù)雜雜度升高高時(shí)，費(fèi)費(fèi)用也隨隨之上升升。舉例例說明，在在設(shè)計(jì)微微細(xì)腳距距元件于于一面或或雙面之之前，設(shè)設(shè)計(jì)者必必須了解解到此一一制程的的困難度度及所需需費(fèi)用。另另一件則則是混載載制程。PC板通常常都是采采用混載載制程，也也就是包包含了穿穿孔元件件在板子子上。在在一自動(dòng)動(dòng)化生產(chǎn)產(chǎn)線上，表表面粘著著元件是是以回焊焊為主要要方式，而而有接腳腳的元件件則是以以波峰焊

17、焊錫為主主。在這這時(shí)有接接腳的元元件，就就必須等等回焊元元件都上上完后再再進(jìn)行組組裝。*回焊焊接接 回焊焊接接是使用用錫、鉛鉛合金為為成份的的錫膏再再以非接接觸的加加熱方式式如紅外外線、熱熱風(fēng)等，將將其加熱熱液化。波波峰焊錫錫法可用用來焊接接有接腳腳元件及及部分表表面粘著著元件，但但要注意意的是，這這些元件件必須先先以環(huán)氣氣樹脂固固定，才才能暴露露在熔融融的錫爐爐里。以以下幾種種連線生生產(chǎn)方式式可供參參考：回回焊焊接接、雙面面回焊焊焊接、回回焊/波峰焊焊錫、雙雙面回焊焊/波峰焊焊錫、雙雙面回焊焊/選擇性波波峰焊錫錫等方式式。 回焊/波峰焊焊錫及雙雙面回焊焊/波峰焊焊錫，需需要先用用環(huán)氣樹樹脂將

18、第第二面的的表面粘粘著元件件全部固固定起來來（元件件會(huì)暴露露在熔融融的錫中中）。設(shè)設(shè)計(jì)者在在使用主主動(dòng)元件件于波峰峰焊錫中中要特別別的注意意。選擇性波峰峰焊錫法法，是先先用簡單單的冶具具將先前前以回焊焊方式裝裝上的元元件遮蔽蔽起來，再再去過錫錫爐。這這種方式式可以把把元件以以冶具保保試起來來，只露露出部分分選擇性性區(qū)域來來通過熔熔融的錫錫。這方方法還需需要考慮慮到兩種種不同的的元件（表表面粘著著元件及及插件式式元件）之之間的距距離，是是否能確確保足夠夠的流錫錫能不受受限制的的流到焊焊點(diǎn)。較較高的元元件（高高于3mm）最好好是放到到第一面面，以免免拉加冶冶具的厚厚度（如如圖三所所示）。圖三、在雙

19、雙面回焊焊后使用用選擇性性波峰焊焊錫時(shí)，表表面粘著著元件和和插件式式元件接接腳要保保持一定定的距離離，以確確保錫流流能順利利流過這這些焊點(diǎn)點(diǎn)。魯柏特方式式（Ruuppeert proocesss）提提供制程程工程師師，一次次就將回回焊元件件及插件件式元件件焊接好好的方式式，將一一計(jì)算過過的錫膏膏量放置置到每一一穿孔焊焊墊的四四周，當(dāng)當(dāng)錫膏熔熔化時(shí)會(huì)會(huì)自動(dòng)流流入穿孔孔內(nèi)，填填滿孔穴穴并完成成焊接接接點(diǎn)。當(dāng)當(dāng)使用這這種方式式時(shí)元件件必須要要能承受受回焊時(shí)時(shí)的高溫溫。*冶具開發(fā)發(fā)文件 開發(fā)PPC板組裝裝用冶具具需要詳詳細(xì)如CAD等的資資料。Gerbber 用來制制作板子子的資料料也常在在擇寫機(jī)機(jī)器程

20、式式，開印印刷鋼版版及制造造測試冶冶具時(shí)被被用到。盡盡管每一一部份所所使用的的程式相相容性都都不同，但但全自動(dòng)動(dòng)的機(jī)械械設(shè)備，通通常都會(huì)會(huì)有自動(dòng)動(dòng)轉(zhuǎn)換或或翻譯的的軟體來來把CAD資料轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)成可辯辯視的格格式。使使用資料料的單位位包括組組裝機(jī)器器的程式式、印刷刷鋼版制制作、真真空冶具具制作及及測試冶冶具等。*結(jié)論 工程程師可能能會(huì)使用用數(shù)種不不同的成成熟制程程方式，來來焊接許許多種類類的元件件到基板板上面。有有著完整整的計(jì)劃劃及一清清晰易懂懂的組裝裝流程步步驟及需需求，設(shè)設(shè)計(jì)者可可以更容容易準(zhǔn)確確出一符符合生產(chǎn)產(chǎn)線生產(chǎn)產(chǎn)的產(chǎn)品品。提供供一好的的PC板設(shè)計(jì)計(jì)及完整整且清晰晰的文件件，可以以確保組組裝

21、品質(zhì)質(zhì)、功能能及可靠靠度都能能在一定定預(yù)算下下順利達(dá)達(dá)到目地地。第二步驟：測試設(shè)設(shè)計(jì) 在市市面上有有無數(shù)的的測試技技術(shù)及設(shè)設(shè)計(jì)來供供測試工工程師選選用，以以達(dá)到利利用最少少花費(fèi)完完成最多多樣的測測試。然然而，一一“理想”的測試試則需包包含以下下各項(xiàng)：基板產(chǎn)產(chǎn)量、復(fù)復(fù)雜度及及尺寸、技技術(shù)之應(yīng)應(yīng)用（RF、CRU或類比比式），測測試預(yù)算算及不論論是否要要用上的的為測試試而設(shè)計(jì)計(jì)的理念念。 在設(shè)設(shè)計(jì)一測測試流程程時(shí)，工工程師有有許多選選擇，從從單一測測試機(jī)臺(tái)臺(tái)到一整整個(gè)測試試工廠都都有。有有許多型型能的ATE機(jī)臺(tái)可可選擇，無無論是直直接購買買或是專專門設(shè)計(jì)計(jì)都有。然然而其測測試的兩兩個(gè)主要要目地是是不

22、變的的：首先先必須能能很迅速速的判斷斷板子是是好是壞壞，其次次能立即即判斷是是那一元元件毀亦亦或是其其他原因因。即然然在測試試市場上上早已有有現(xiàn)成的的測試機(jī)機(jī)臺(tái)可以以符合需需求，我我們只要要選擇合合適的來來使用即即可。*ICT測測試 在一一針床冶冶具上測測試板子子，一次次測一個(gè)個(gè)元件。這這冶具會(huì)會(huì)和板子子、焊錫錫面上所所有的節(jié)節(jié)點(diǎn)接觸觸，雖然然它可以以和板子子正反兩兩面都做做接觸，不不過一般般而言那那是很昂昂貴的。這這些針底底部是以以彈簧為為材料，用用來和板板子上元元件的接接腳或是是測試點(diǎn)點(diǎn)接觸。當(dāng)當(dāng)和板上上所有的的點(diǎn)接觸觸可偵測測到板上上所有類類比或數(shù)數(shù)位元件件，并迅迅速孤立立出有問問題的元

23、元件。短短路測試試通常是是第一個(gè)個(gè)執(zhí)行的的，以確確定是否否有空焊焊或其他他短路。 其結(jié)論論很簡單單，就是是說只要要板子沒沒有空焊焊、短路路、元件件放置錯(cuò)錯(cuò)誤及使使用錯(cuò)元元件，這這塊PC板通常常就是無無缺陷的的。這方方法可以以避免因因發(fā)生錯(cuò)錯(cuò)誤而影影響到周周圍其他他的元件件。*量產(chǎn)缺失失分析（MDA） MDDA通常是ICT測試中中的一個(gè)個(gè)分項(xiàng)，然然而它并并沒有加加電流到到板子上上去。一一般而言言，MDA并不能能測試數(shù)數(shù)位元件件的真正正功能，所所以還要要其他的的方法。MDA是一非非常好的的類比元元件測試試器，然然而盡管管和ICT一樣能能有效測測出短路路及空焊焊，它最最大的好好處是容容易擇寫寫程式，

24、較較短的測測試時(shí)間間及較低低的費(fèi)用用。*功能卡測測試（FCT） 在FFCT之下板板子會(huì)在在自己的的環(huán)境下下來測試試其功能能及速度度。舉例例說明，一一含處理理器的主主機(jī)板必必須加以以測試，以以確保其其能以全全速運(yùn)算算且透過過介面卡卡和磁碟碟機(jī)、VGA顯示器器，選用用的記憶憶體等相相連接；測試定定速器板板以確定定其和汽汽車之間間的介面面良好，或或是測試試F16戰(zhàn)門機(jī)機(jī)上許多多PC板中的的一片，以以確定它它們能以以全速執(zhí)執(zhí)行其功功能。以以上都是是FCT所應(yīng)用用的領(lǐng)域域。 在測測試主機(jī)機(jī)板時(shí)要要用到“Mockk-Upp”測試機(jī)機(jī)，它可可以加上上磁碟機(jī)機(jī)及VGA卡在板板子上，并并以事先先設(shè)定的的程式去去

25、測試。至至于其他他外加的的系統(tǒng)都都是良好好的。這這設(shè)備最最大的優(yōu)優(yōu)點(diǎn)是不不貴且容容易建造造，而其其缺點(diǎn)則則是無法法決定板板上缺陷陷發(fā)生在在那個(gè)地地方。 在測測試定速速器板或或其他類類比電路路板時(shí)要要用到“Packk-annd-sstacck”測試機(jī)，因因?yàn)镸ock-Upp不能精精確且充充分的進(jìn)進(jìn)行測試試?；颈旧?，測測試工程程師會(huì)選選取適當(dāng)當(dāng)?shù)膬x器器，建立立一支架架，再把把這些儀儀器放到到架子上上去。IEEEE OOR VVXI一控制制儀器是是最常被被用到的的。同時(shí)時(shí)也要發(fā)發(fā)展出一一專用的的測試軟軟體來控控制這些些儀器。市市面上有有許多現(xiàn)現(xiàn)成的軟軟體可供供Rackk-annd SStacck測

26、試試時(shí)使用用。 一“ATF為基本本功能”的測試試機(jī)可模模擬PC板操作作的環(huán)境境。這種種測試機(jī)機(jī)通常鼓鼓掌昂貴貴。IEEEE OOR VVXI儀器可可以在機(jī)機(jī)臺(tái)的控控制下進(jìn)進(jìn)行類比比測試。對(duì)對(duì)數(shù)位電電路而言言，一般般使用的的技術(shù)是是將資料料存在探探針后方方的記憶憶體上。用用此方式式可把測測試頻率率提高到50MMHZ以上。一一般而言言在使用用此技術(shù)術(shù)時(shí)是模模擬設(shè)計(jì)計(jì)者的設(shè)設(shè)計(jì)規(guī)范范，如此此就可以以使用此此種探針針或其他他測試工工具來找找出有缺缺陷的元元件所在在。*錯(cuò)誤偵視視無誤UUTT數(shù)位或或類比，PHT或SMT、軍品品或商品品測試結(jié)結(jié)果都須須要把缺缺陷的元元件或基基板找出出來。下下列就是是包含一

27、一假想處處理器的的清單1000個(gè)個(gè)點(diǎn)800個(gè)非非連續(xù)性性元件60個(gè)小/中型科科體元件件9個(gè)數(shù)位元元件40到4腳3個(gè)72到到80腳元件件5個(gè)1000到128腳元件件3個(gè)2000到208腳元件件20個(gè)連接接器 假設(shè)設(shè)每一元元件都有有可能損損壞，且且制程上上也可能能產(chǎn)生故故障，有有90%的良率率可通過過ICT測試，有有90%可通過FCT，這也也表示會(huì)會(huì)有12%的產(chǎn)品品會(huì)發(fā)生生問題，且且必須依依賴測試試把有缺缺陷的產(chǎn)產(chǎn)品找出出，并確確定問題題發(fā)生在在何處。故故障清單單如表一一所示，顯顯示故障障機(jī)率是是如何分分布在插插件元件件和表面面粘著元元件的組組裝過程程表。*預(yù)期的改改變 （表表一）顯顯示當(dāng)產(chǎn)產(chǎn)品由

28、插插件元件件改成表表面粘著著元件時(shí)時(shí)，故障障清單也也會(huì)相對(duì)對(duì)的隨之之改變，大大部份是是由于焊焊接過程程不同所所造成的的。也就就是說在在插件元元件的故故障主要要是發(fā)生生在生路路問題（只只有極少少數(shù)的空空焊），而而表面粘粘著元件件的故障障則訂是是因?yàn)榭湛蘸福凹霸S多短短路）。于于是在轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)換制程程時(shí)，測測試工程程師也要要能立即即將測試試方式修修改為偵偵測空焊焊為主的的方式。表一、一般般板子的的故障清清單插件件元件對(duì)對(duì)表面粘粘著元件件對(duì)非連續(xù)性性元件而而言，測測量其值值可以清清楚的知知道是否否焊接妥妥當(dāng)。對(duì)對(duì)數(shù)位或或類比電電源元件件（擴(kuò)大大器、整整流器等等）以傳傳統(tǒng)的ICT及FCT測試就就可以確確定元

29、件件是否焊焊接良好好。如果果所有的的I/O都能被被確認(rèn)焊焊接良好好，我們們可以下下的結(jié)論論就是沒沒有空焊焊或短睡睡發(fā)生在在其中。 Tesst jjet(HP)技術(shù)，在在19992年由ICT發(fā)展出出業(yè)，可可以用來來判定元元件之每每一接腳腳是否有有良好的的電性接接觸（如如圖一所所示）。這這方法是是以測量量元件接接腳和加加在其上上的一模模間的電電容量，來來判定其其焊錫接接點(diǎn)是否否牢固，同同時(shí)此法法也不需需要再額額外設(shè)計(jì)計(jì)及制造造測試點(diǎn)點(diǎn)。 這里里要強(qiáng)調(diào)調(diào)的是接接腳和焊焊墊間良良好的接接觸，并并不代表表其間有有一可以以接受的的良好的的焊點(diǎn)?？煽赡苡幸灰徊涣嫉牡暮更c(diǎn)當(dāng)當(dāng)板子加加熱，彎彎曲或是是隨意處處置

30、時(shí)會(huì)會(huì)造成空空焊現(xiàn)象象。盡管管在平穩(wěn)穩(wěn)及充裕裕的環(huán)境境下，想想要分辯辯出焊錫錫接點(diǎn)的的可靠性性是不可可能的，但但測試設(shè)設(shè)備仍可可以確保保電性上上的接觸觸是完整整且良好好的。 圖一、IICT測試機(jī)機(jī)器，以以量測元元件接點(diǎn)點(diǎn)電容為為主要方方式來判判別其電電性上接接觸，而而不須要要再用到到專為測測試所制制造的測測試點(diǎn)。 環(huán)境境應(yīng)力節(jié)節(jié)選（ESS）可施施以熱或或重量負(fù)負(fù)載于一一板子上上，進(jìn)而而造成替替在性的的故障。典典型的ESS包含一一燒機(jī)用用的密室室或是一一振動(dòng)臺(tái)臺(tái)來進(jìn)行行測試。對(duì)對(duì)軍需產(chǎn)產(chǎn)品或醫(yī)醫(yī)療用的的板子進(jìn)進(jìn)行ESS測試是是很平常常的，但但對(duì)一般般量產(chǎn)商商品進(jìn)行行此測試試動(dòng)作則則不常見見。 （

31、表二二）所示示為幾種種工業(yè)界界常用的的測試方方式的優(yōu)優(yōu)缺點(diǎn)。幾幾乎所有有的測試試動(dòng)作都都包含了了兩種以以上的測測式方案案，如傳傳統(tǒng)的測測試方式式是動(dòng)作作都包含含了兩種種以上的的測試方方式，如如傳統(tǒng)的的測試方方式是先先以ICT再用FCT。先用ICT再用Rackk-annd-SStacck FCTT，先用MDA再用ATE基礎(chǔ)的FCT，或是是同時(shí)混混合幾種種測試方方式（如如同時(shí)用用ICT及FCT于同一一平臺(tái)上上） 邊界掃掃描（Bounndarry SScann）測試試是工業(yè)業(yè)界另一一種發(fā)明明。此方方法盡管管非常有有效但并并未被廣廣泛使用用。它使使用一特特殊模式式以連續(xù)續(xù)方式把把資料輸輸入數(shù)位位元件，

32、再再量測元元件的輸輸入接腳腳（邊界界）是否否造成SAO及SAI的錯(cuò)誤誤。目前前市上的的測試機(jī)機(jī)臺(tái)幾乎乎都有提提供這種種BS測試法法為標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)式選用用設(shè)備。步驟 以下的的步驟可可供測試試工程師師建立一一最佳的的測試方方式，在在表面粘粘著元件件組裝線線上（無無論是新新線或是是剛由插插轉(zhuǎn)移過過來）。因因?yàn)閷?duì)一一插件業(yè)業(yè)者而言言是不會(huì)會(huì)沒有測測試設(shè)備備的，而而這設(shè)備備也可用用于表面面粘著元元件。然然而對(duì)于于測試目目標(biāo)及策策略方式式則必須須要小心心的選擇擇，對(duì)故故障清單單的預(yù)測測相對(duì)于于產(chǎn)量、尺尺寸、復(fù)復(fù)雜度、順順從DFT及UUT技術(shù)。步驟1：選選擇測試試策略：幾乎所所有的測測試都包包含了TCT及FCT兩

33、者，因因此決定定五萬美美金的MDA或是20萬美金金的ICT的設(shè)備備那一能能勝任工工作，或或是使用用8千美金金的Mockk-Upp FCCT會(huì)比價(jià)價(jià)值40萬美金金的ATEE FCCT更省錢錢。 最終終的策略略必須能能符合所所有要測測試的范范圍，不不需要重重復(fù)付出出的費(fèi)用用（如冶冶具及擇擇寫程式式），需需要重復(fù)復(fù)付出的的費(fèi)用（測測試人工工及錯(cuò)誤誤維修人人員），板板子儲(chǔ)運(yùn)運(yùn)方式及及有效率率的資訊訊回報(bào)。步驟2：選選擇測試試設(shè)備，花花錢去買買或建立立一套測測試設(shè)備備，但欲欲無法因因這臺(tái)設(shè)設(shè)備而回回收其投投資下去去的錢，這這是誰也也不會(huì)去去做的事事。所以以在決定定要投資資測試設(shè)設(shè)備之前前必須先先了解要要

34、買怎樣樣的設(shè)備備，這設(shè)設(shè)備要多多久才能能回收其其投入的的金錢。步驟3：采采購冶具具及程式式，這是是任何計(jì)計(jì)劃成功功的關(guān)鍵鍵，這事事可以由由公司內(nèi)內(nèi)部的技技術(shù)人員員來完成成，也可可以交給給外界專專業(yè)測試試公司來來協(xié)助完完成。步驟4：整整合測試試設(shè)備及及被測試試板，使使用一些些已知狀狀況良好好的板子子對(duì)測試試機(jī)臺(tái)進(jìn)進(jìn)行測驗(yàn)驗(yàn)，以確確定其測測試是可可以重復(fù)復(fù)進(jìn)行的的。同時(shí)時(shí)也要測測驗(yàn)一些些已知故故障元件件位置的的板子，已已確認(rèn)機(jī)機(jī)臺(tái)可以以偵測出出且指出出故障之之元件。步驟5：試試車：在在進(jìn)行原原型測試試時(shí)要小小心確認(rèn)認(rèn)PC板是否否經(jīng)過完完整的檢檢測，并并了解那那些缺陷陷沒有被被ICT或FCT檢測出出

35、來。因因?yàn)镮CT的測試成成本還低低于FCT，所以以要盡可可能的在在最初就就把ICT機(jī)器，調(diào)調(diào)整到能能查出最最多的故故障。同同樣的，也也要研究究如何在在FCT檢測時(shí)時(shí)，就把把問題找找出來而而不要等等到系統(tǒng)統(tǒng)測試時(shí)時(shí)再去發(fā)發(fā)現(xiàn)問題題。所有有的問題題都必須須告知制制程單位位，如此此才能調(diào)調(diào)整放置置位置及及焊接程程式以求求最高良良率。步驟6：精精細(xì)調(diào)整整制程以以維持生生產(chǎn)最后后，測試試過程必必須進(jìn)行行再一次次的檢討討，以確確定其為為最好的的測試時(shí)時(shí)機(jī)，處處置方式式，找尋尋故障點(diǎn)點(diǎn)方式等等，才能能達(dá)到最最高效率率。而這這些資訊訊也都要要告知量量產(chǎn)單位位。步驟7：不不斷的改改進(jìn)不斷斷的重視視步驟6，才能能

36、達(dá)到最最佳的測測試方式式、設(shè)備備及人員員。保持將將資訊回回復(fù)給量量產(chǎn)單位位，才能能保持高高的生產(chǎn)產(chǎn)良率。第三步驟：焊錫材材料 基基于不同同應(yīng)用上上的需要要，焊錫錫材料可可以四個(gè)個(gè)方向來來加以探探討：合合金成份份，應(yīng)用用的焊墊墊形狀，化化學(xué)性，清清潔性及及物理形形態(tài)。 焊焊錫因其其液化溫溫度低于于400（7500F）所以以一般上上被認(rèn)為為是可熔熔的合金金。一般般的合金金成份包包括：錫錫/鉛，錫/銀，錫/銻，錫/鉍，錫/銦，錫/鉛/銀，錫/鉛/銻，錫/鉛/鉍，錫/鉛/銦，鉛/銦，鉛/銀，鉛/銻。對(duì)對(duì)晶片層層級(jí)（特特別是指指覆晶FFlipp Chhip）而而言，基基本上都都是使用用高溫、高高鉛的合合

37、金成份份，如5錫/95鉛或10錫/90鉛。當(dāng)然然啦，低低溫或接接近低溫溫的合金金如60錫/40鉛，62錫/36鉛/2銀和63錫/37鉛也可可以直接接使用須須晶片上上。至于于在BGA基板下下方的錫錫球則可可以是高高溫、高高鉛或是是低溫，接接近低溫溫的錫鉛鉛或錫鉛鉛銀材料料。就母母板層級(jí)級(jí)的元件件組裝而而言則限限制以低低溫的錫錫鉛或錫錫鉛銀合合金，這這是因?yàn)闉槟赴宓牡闹饕牟牧蠟椴徊荒透邷販氐腇R-4。在某某些特殊殊情況下下低溫的的錫鉛合合金中會(huì)會(huì)再加入入一些鉍鉍或銦等等元素。*物理特性性焊錫可以被被制成許許多不同同的外觀觀，棒狀狀、錠狀狀、線狀狀、粉末末、特殊殊型狀（指指定外型型、尺寸寸），球球

38、型或膏膏狀。除除了這些些外形及及組成成成份上的的不同，焊焊錫材料料的功能能還被其其應(yīng)用的的焊墊外外形所限限制。焊焊錫所附附帶的助助焊劑可可分為三三種，RMA（松香香、溫和和反應(yīng)）以以溶劑清清洗，水水溶性以以水清洗洗或免洗洗。五種種重要的的物理特特性如下下： “金屬上相相的轉(zhuǎn)變變溫度”與實(shí)際際應(yīng)用上上有關(guān)。液液化溫度度是和溶溶化溫度度及固體體軟化溫溫度相同同。在一一固定合合金成份份下液體體到固體體之間的的溫度在在可被稱稱為塑性性或膏狀狀范圍。錫錫膏合金金成份組組成的選選擇必須須能和使使用上的的最糟狀狀況相符符合，因因此合金金的液化化溫度必必須至少少高于使使用最高高溫度的的兩倍以以上。當(dāng)當(dāng)使用溫溫

39、度接近近液化溫溫度時(shí)焊焊錫會(huì)變變得（在在機(jī)械或或金屬上上所稱的的）脆弱弱。 “電性傳傳導(dǎo)“是指焊焊錫接點(diǎn)點(diǎn)在傳達(dá)達(dá)訊號(hào)上上的表現(xiàn)現(xiàn)。焊錫錫可以被被看成一一組帶正正電的離離子被浸浸放在一一帶負(fù)電電的電子子云中，而而金屬晶晶體則因因靜電彼彼此相吸吸引著。就就理論上上而言，電電的導(dǎo)通通是由帶帶負(fù)電的的電子或或正電的的離子在在電場下下由一位位置移動(dòng)動(dòng)到另一一位置。就就金屬而而言是以以電子來來進(jìn)行電電的傳導(dǎo)導(dǎo)，而離離子傳導(dǎo)導(dǎo)則常見見于氧化化物或非非金屬物物質(zhì)。對(duì)對(duì)焊錫而而言，導(dǎo)導(dǎo)電性主主要由電電子流動(dòng)動(dòng)來進(jìn)行行，電阻阻則隨溫溫度上升升而上升升。這是是因?yàn)殡S隨溫度上上升電子子移動(dòng)方方向變亂亂減少了了同一方

40、方向上電電流的傳傳達(dá)。焊焊錫的電電阻亦為為塑性形形變程度度所影響響（增加加）。 “熱傳導(dǎo)”，就金金屬而言言，通常常和導(dǎo)電電性相關(guān)關(guān)，因?yàn)闉殡娮硬徊粌H負(fù)責(zé)責(zé)電的傳傳導(dǎo)也負(fù)負(fù)責(zé)熱傳傳導(dǎo)。也也就是說說當(dāng)溫度度上升時(shí)時(shí)焊錫的的熱傳能能力會(huì)下降降。 “熱膨脹脹系數(shù)”在表面面黏著上上一直深深受重視視，因?yàn)闉椴牧祥g間彼此的的熱膨脹脹系數(shù)（CTE）有著著很大的的差別。 一一標(biāo)準(zhǔn)標(biāo)標(biāo)的組裝裝包含了了一FR-4的板子子，焊錫錫及有接接腳或無無接腳的的元件，它它們CTE分別是FR-4，16.0X110-66/；63錫/37鉛：焊焊錫233.0XX10-6/；銅接接腳166.5XX10-6/及三氧氧化二鋁鋁（A12O

41、3）無接接腳元件件6.44X100-6/。在溫溫度波動(dòng)動(dòng)及通電電、斷電電時(shí)，CTE的差異異會(huì)加速速焊錫接接點(diǎn)應(yīng)力力及應(yīng)變變累積，如如此便會(huì)會(huì)縮短元元件及接接腳壽命命，進(jìn)而而造成永永久的損損壞。兩兩個(gè)主要要的材料料特性掌掌握CTE的大小；晶體結(jié)結(jié)構(gòu)及熔熔點(diǎn)。當(dāng)當(dāng)材料有有相似的的格狀結(jié)結(jié)構(gòu)，它它們的CTE變化剛剛好和溶溶點(diǎn)變化化相反。 “表面張張力”，熔融融焊錫的的表面張張力和沾沾錫能力力（Weettaabillityy）也就就是和焊焊錫能力力（Sooldeerabbiliity）息息息相關(guān)關(guān)。兩者者相吸引引的力量量，也就就是當(dāng)分分子間相相吸引的的力量大大于分子子表面的的結(jié)合力力時(shí)就會(huì)會(huì)造成接接點(diǎn)

42、表面面脫落。也也就是在在物質(zhì)表表面的能能量高于于物質(zhì)內(nèi)內(nèi)部。當(dāng)當(dāng)熔融焊焊錫要去去沾（WWet）焊焊墊時(shí)，焊焊墊表面面的能量量會(huì)高于于熔融的的焊錫。也也就是說說當(dāng)熔融融金屬表表面能量量愈低時(shí)時(shí)愈容易易沾（WWet）上上焊墊，在在此要注注意的是是助焊劑劑是幫助助“增加”焊墊表表面的能能量而不不是如一一般文獻(xiàn)獻(xiàn)上所說說的降低低。*金屬特性性 當(dāng)當(dāng)焊錫被被施以外外力，如如機(jī)械或或熱應(yīng)力力時(shí)，它它會(huì)經(jīng)歷歷一段無無法回復(fù)復(fù)的“塑性形形變”。塑性性形變主主要是焊焊錫結(jié)晶晶而相互互間有剪剪力發(fā)生生所造成成的。這這種形變變可以發(fā)發(fā)生在一一個(gè)接點(diǎn)點(diǎn)內(nèi)部或或是蔓延延到整個(gè)個(gè)元件，這這完全取取決地應(yīng)應(yīng)力的大大小、應(yīng)應(yīng)

43、變率、溫溫度及材材料特性性。連續(xù)續(xù)的或周周期性的的塑性形形變終會(huì)會(huì)導(dǎo)致腳腳上的焊焊錫接點(diǎn)點(diǎn)破裂。 “應(yīng)變硬硬化”（Strrainn-haardeeninng）通通常存在在于應(yīng)力力及應(yīng)變變之間，且且是由于于塑性形形變所造造成的。它它的相反反作用就就是“回復(fù)”（reccoveery）作作用，也就就是軟化化，亦就就是焊錫錫有釋放放其內(nèi)部部積存能能量的傾傾向。這這一回復(fù)復(fù)作用起起因于熱熱動(dòng)力（Thermodynamics）一種能量釋出作用，開始時(shí)速率很快，接下去則以較慢速率?；旧虾稿a本身對(duì)接點(diǎn)缺陷相當(dāng)敏感，且有回復(fù)原狀的特性。但是應(yīng)變硬化本身并不會(huì)在焊錫微細(xì)結(jié)構(gòu)上造成可以為外界查覺的缺陷。 重重新結(jié)

44、晶晶（Reecryystaalizzatiion）是是另一常常見于焊焊錫接點(diǎn)點(diǎn)上的現(xiàn)現(xiàn)象。它它通常發(fā)發(fā)生于高高溫及有有大量能能量從應(yīng)應(yīng)變材料料中釋放放出的時(shí)時(shí)候（非非回復(fù)作作用）。而而且在重重新結(jié)晶晶過程中中會(huì)產(chǎn)生生一組新新的、無無應(yīng)變的的結(jié)晶結(jié)結(jié)構(gòu)，可可以明顯顯的看到到一形成成晶粒及及結(jié)晶成成長的過過程。至至于重新新結(jié)晶所所需要的的溫度通通常介于于材料熔熔融絕對(duì)對(duì)溫度的的1/3到1/2之間。 固固體熔入入合金中中通常會(huì)會(huì)造成形形變應(yīng)力力（Yiieldd sttresss）增增加。 一典型型的例子子就是溶溶解硬化化(SSoluutioon-hharddeniing)，當(dāng)在在錫/鉛成份份中加入入

45、額外的的銻會(huì)增增加合金金的強(qiáng)度度。其他他強(qiáng)化方方式則是是在結(jié)構(gòu)構(gòu)上以更更小更均均勻分布布來達(dá)成成。最后后，超級(jí)級(jí)塑性（Super Plastic）的焊錫行為則可在結(jié)合了低的應(yīng)力、高溫及低應(yīng)變率下得到。*機(jī)械特性性 焊焊錫上三三個(gè)基本本的機(jī)械械特性包包含了應(yīng)應(yīng)力與應(yīng)應(yīng)力表現(xiàn)現(xiàn)，潛變變抗力（creeep vessisttancce）及疲疲勞（fattiguue）抗抗力。盡盡管應(yīng)力力可以由由拉力、壓壓力或剪剪力來表表示，但但大部份份的合金金對(duì)剪力力的抗力力要小于于對(duì)拉力力或是壓壓力。對(duì)對(duì)于焊錫錫接點(diǎn)而而言剪力力強(qiáng)度是是重要的的，因?yàn)闉榻狱c(diǎn)一一般所承承受的外外力就是是剪力。潛變是指在在一定溫溫度，應(yīng)應(yīng)

46、力負(fù)載載下所發(fā)發(fā)生大范范圍的塑塑性形變變。這種種與時(shí)間間相依的的形變可可以發(fā)生生在絕對(duì)對(duì)零度以以上的任任何溫度度。然而而潛變現(xiàn)現(xiàn)象，只只有在到到達(dá)起始始溫度時(shí)時(shí)才變得得明顯。在在一般焊焊錫成份份組成中中錫/銀，錫/銻，及及錫/鉛/銻對(duì)潛潛變有著著最強(qiáng)的的抗力。 疲疲勞是指指合金在在交互的的應(yīng)力作作用下發(fā)發(fā)生故障障。合金金能承受受周期性性的負(fù)載載遠(yuǎn)小于于其所能能承受的的靜態(tài)負(fù)負(fù)載。因因此焊錫錫在不產(chǎn)產(chǎn)生永久久形變下下所能承承受的靜靜態(tài)負(fù)載載是不能能和疲勞勞抗力相相提并論論。這疲疲勞裂痕痕通常是是由幾個(gè)個(gè)小裂紋紋開始，然然后在反反復(fù)的外外力負(fù)載載下逐漸漸成長，最最后造成成焊錫接接點(diǎn)能承承受負(fù)載載的

47、剖面面減小。 焊焊錫在電電子元件件構(gòu)裝及及組裝應(yīng)應(yīng)用上通通常會(huì)經(jīng)經(jīng)歷一低低周期的的疲勞破破壞（一一疲勞壽壽命低于于100000個(gè)周期期）及高高的應(yīng)力力。熱機(jī)機(jī)械（TTherrmommechhaniicall）疲勞勞是另一一種測試試模式來來區(qū)別焊焊錫的疲疲勞破壞壞行為。它它是對(duì)材材料施加加以極限限溫度周周期測試試，也就就是一熱熱疲勞破破壞測式式模式。這這兩種方方法都有有其獨(dú)特特的一面面及優(yōu)點(diǎn)點(diǎn)，但兩兩者都有有是對(duì)焊焊錫施一一應(yīng)變周周期?？偪傃灾?，焊焊錫對(duì)溫溫升基本本上遵行行材料特特性。如如（圖一一）所示示。圖一、加速速計(jì)元件件，可看看見表面面的結(jié)構(gòu)構(gòu)及三種種層級(jí)的的連結(jié)。*焊錫接點(diǎn)點(diǎn)可靠性性 一

48、一焊錫接接點(diǎn)的服服務(wù)壽命命和潛變變/疲勞交交互作用用，金屬屬結(jié)晶面面的發(fā)展展及在服服務(wù)期間間微細(xì)結(jié)結(jié)構(gòu)的演演進(jìn)相關(guān)關(guān)連。舉舉例而言言，鷗翼翼（Guull-Winng）形形接腳的的焊錫接接點(diǎn)的故故障模式式包含了了，起初初在焊錫錫腳跟處處的裂痕痕及次發(fā)發(fā)在腳尖尖部份的的裂痕。對(duì)對(duì)于陶瓷瓷C4元件陣陣列形態(tài)態(tài)接點(diǎn)的的測試則則表現(xiàn)出出裂痕起起始于元元件外緣緣元件和和焊錫點(diǎn)點(diǎn)間介面面上。另另一方面面而言，一一無接腳腳的陶瓷瓷元件載載具（LCCCC）其裂裂痕起始始于接近近元件及及焊錫界界面的焊焊錫上，其其后裂痕痕再逐漸漸生長直直到穿過過整個(gè)焊焊點(diǎn)。對(duì)對(duì)PBGGA元件而言言，焊錫錫接點(diǎn)的的破壞通通常發(fā)生生在

49、焊錫錫球和元元件接合合的界面面上。對(duì)對(duì)CBGGA而言則則發(fā)生在在如（圖圖二）所所示的界界面上。對(duì)CCGA而言，則發(fā)生在焊接點(diǎn)的頸部如（圖三）所示。圖二、CBBGA焊錫接接點(diǎn)在經(jīng)經(jīng)歷0到100，30000周期后后裂痕成成長圖三、CCCGA焊錫接接點(diǎn)在經(jīng)經(jīng)歷0到100，30000周期后后裂良成成長 “系統(tǒng)熱熱管理”是另一一重要要要素。工工作中的的IC元件越越來越面面臨散熱熱上的挑挑戰(zhàn)。系系統(tǒng)的使使用壽命命及事例例性愈來來愈依賴賴有效的的散熱到到外界去去。由晶晶片所產(chǎn)產(chǎn)生的熱熱必須被被散到元元件表面面及散到到外界去去。元件件及基板板的設(shè)計(jì)計(jì)及材料料都必須須能有效效的散熱熱，而焊焊錫接點(diǎn)點(diǎn)也被期期望在

50、相相對(duì)其他他復(fù)合材材料能散散出更多多的熱，如如（表一一）所示示。表一、一般般元件材材料熱傳傳導(dǎo)材料熱傳導(dǎo)（WWattt/m K）銅400金320花架（leead fraame）160矽80焊錫（633錫/37鉛）50鋁（A122O3）35導(dǎo)電膠5基板（IRR-4，BT）0.2*現(xiàn)在及未未來展望望焊錫及PCC板組裝裝上用的的錫膏可可被整理理如下：*對(duì)目前的的技術(shù)而而言：表面黏著著0.002“（0.55mm）的QFPP印刷錫膏膏錫膏印刷刷能力到到達(dá)0.0122”(0.3mmm)間距距（但量量產(chǎn)能力力隨間距距下降而而下降）水溶性或或免洗錫錫膏回焊水溶或免免洗波焊焊助焊劑劑，在大大氣或氮氮?dú)猸h(huán)境境*對(duì)

51、未來技技術(shù)而言言：兩種平行行的量產(chǎn)產(chǎn)途徑，使使用周圍圍接腳的的QFP及陣列列元件環(huán)境容許許的材料料及制程程更佳的可可靠性提升系統(tǒng)統(tǒng)熱處理理能力，包包含使用用最大熱熱傳導(dǎo)材材料第四步驟：印刷 由由于構(gòu)裝裝技術(shù)及及材料上上的進(jìn)步步，使得得目前有有大量新新的技術(shù)術(shù)如覆晶晶(fiilp-chiip),COBB(chhip-on-boaard)，PCMMCIAA及BGA等可供供使用。這這些新的的技術(shù)面面臨的第第一對(duì)象象就是我我們現(xiàn)在在所要探探討的：錫膏及及黏著劑劑的印刷刷。 對(duì)對(duì)于印刷刷這項(xiàng)技技術(shù)而言言，我們們不再是是一知半半解?，F(xiàn)現(xiàn)在的我我們?cè)诓俨僮餍滦托陀∷C(jī)機(jī)時(shí)有許許多的參參數(shù)要加加以設(shè)定定及控制

52、制以求得得良好的的印刷品品質(zhì)。 僅僅管鋼版版印刷設(shè)設(shè)備從最最簡單的的小型人人工操作作冶具到到大型全全自動(dòng)機(jī)機(jī)臺(tái)一應(yīng)應(yīng)俱全，但但錫膏印印刷的基基本方式式依然不不變，簡簡言之也也就是將將PC板放到到或是運(yùn)運(yùn)到工作作臺(tái)面，以以真空或或是冶具具固定PC板，將將鋼版和和PC板定位位好，把把錫膏或或是導(dǎo)電電膠以刮刮刀緩慢慢的壓擠擠過鋼版版上的小小開孔再再使其附附著到PC板上焊焊墊上。以以上就是是基本印印刷步驟驟。*基本步驟驟 11、材料準(zhǔn)準(zhǔn)備：目前前表面黏黏著印刷刷用的材材料不再再局限在在錫膏，也也可能是是導(dǎo)電膠膠或不導(dǎo)導(dǎo)電膠。材材料無論論是錫膏膏或是黏黏著劑都都會(huì)直接接影響到到鋼版本本身的參參數(shù)，如如鋼

53、版材材料、厚厚度、工工作壽命命、鋼版版清潔用用溶劑，清清潔周期期及溫度度控制等等，此外外材料亦亦會(huì)影響響到印刷刷過程的的精確度度。 同同時(shí)，對(duì)對(duì)于元件件接腳間間距在底底板上的的分布情情形也要要十分明明了這樣樣才能選選取一適適當(dāng)顆粒粒尺寸的的錫膏以以使印刷刷有最佳佳的結(jié)果果如（表表一）。當(dāng)當(dāng)然若能能依接腳腳間距來來選擇不不同的印印刷底板板材料更更能增進(jìn)進(jìn)印刷品品質(zhì)如（表表二）。表一、錫膏膏分類網(wǎng)孔顆粒尺寸（微微米）應(yīng)用元件接腳間間距（英英寸）200/+325545755標(biāo)準(zhǔn)0.02550.0500-325/+500025455微細(xì)腳距0.01550.0255-50025超微細(xì)腳距距0.0115表

54、二、印刷刷底板材材料金屬優(yōu)點(diǎn)缺點(diǎn)黃銅容易蝕刻一致孔壁現(xiàn)有技術(shù)最不耐久不銹鋼對(duì)微細(xì)腳距距應(yīng)用上上堅(jiān)固且且耐久蝕刻上比黃黃銅精確確抗化學(xué)侵蝕蝕成本不易蝕刻不易得到平平滑均勻勻的表面面鉬垂直且平滑滑的孔壁壁錫膏容易脫脫離昂貴 22、印刷刷底板及及基板間間之定位位：不論論是用人人工或是是藉助某某些自動(dòng)動(dòng)化方式式輔助，將將印刷底底板上的的開孔和和基板上上元件的的焊墊精精確且一一致的對(duì)對(duì)位在一一起，以以轉(zhuǎn)送一一定體積積的材料料。目地地是將兩兩個(gè)影對(duì)對(duì)位在一一起，也也就是開開孔和元元件焊墊墊精確的的對(duì)位在在一起。使使用的材材料（錫錫膏或黏黏著劑）及PC板上元件接腳的間距都會(huì)影響對(duì)位的準(zhǔn)確性。 33、將材材料

55、印到到基板上上：將足足量的材材料的印印刷底板板上大約約離開孔孔13寸距離離或是位位在刮刀刀的開頭頭和材料料都是影影響印刷刷結(jié)果的的參數(shù)。在在半自動(dòng)動(dòng)或全自自動(dòng)的印印刷機(jī)上上，刮刀刀的速度度、壓力力、下降降點(diǎn)及行行程都可可以程式式控制并并被儲(chǔ)存存起來以以備將來來使用時(shí)時(shí)仍可保保持同樣樣的印刷刷品質(zhì)。 在在印刷時(shí)時(shí)基板在在印刷底底板間的的距離是是另一個(gè)個(gè)需加以以考量的的參數(shù)。此此外還有有許多可可選參數(shù)數(shù)；不過過這些則則依印刷刷機(jī)制造造廠商之之間而不不同，如如開孔開開頭角度度/速度及印印刷底板板回彈距距離（SSnapp-offf）等等參數(shù)的的決定都都是為了了求得最最有效的的印刷效效率及結(jié)結(jié)果。 44

56、、印刷刷品質(zhì)監(jiān)監(jiān)視：在在印刷完完成第一一片板子子后，必必須定期期的檢視視印刷品品質(zhì) 。至于于檢視項(xiàng)項(xiàng)目則包包含焊墊墊上錫膏膏的印刷刷精度，單單一焊墊墊被錫膏膏覆蓋的的面積及及深度（體體積）的的重復(fù)性性。以上上兩個(gè)方方式是用用來驗(yàn)證證是否有有適當(dāng)體體積的材材料被很很穩(wěn)定放放置在焊焊墊上。檢檢視的目目的就是是在確定定適當(dāng)?shù)牡捏w積及及定位。 55、印刷刷鋼版清清潔：使使用的材材料及印印刷方式式都直接接影響印印刷鋼版版底部在在印刷時(shí)時(shí)的清洗洗周期。在在使用完完畢后印印鋼版板板必須要要徹底的的清洗干干凈以去去除所有有的殘留留物，以以確保未未來印刷刷不會(huì)出出現(xiàn)問題題。*目前的技技術(shù) 目目前新的的材料如如導(dǎo)

57、電膠膠及先進(jìn)進(jìn)的元件件構(gòu)裝技技術(shù)如超超微細(xì)腳腳距元件件都需要要高精度度的缺點(diǎn)點(diǎn)程控制制來達(dá)到到高精度度及重復(fù)復(fù)性的印印刷品質(zhì)質(zhì)。然而而印刷的的基本原原理依舊舊，只是是在一些些使用上上有些步步驟被加加以改進(jìn)進(jìn)及精密密度要求求更嚴(yán)格格。至于于其他的的因素，如如生產(chǎn)環(huán)環(huán)境本身身也是自自動(dòng)化程程序的一一主要限限制，還還有就是是制程控控制上的的需求等等所以對(duì)對(duì)于印刷刷的參數(shù)數(shù)必須重重新給予予定義： “印刷鋼鋼版設(shè)計(jì)計(jì)”印刷鋼鋼版到外外框要留留3-5寸的邊邊，也就就是從印印刷鋼版版的邊緣緣量到外外框的內(nèi)內(nèi)緣。至至于印刷刷鋼版邊邊緣到有有蝕刻處處要有2-4英寸的的留白以以方便刮刮刀移動(dòng)動(dòng)。但是是對(duì)于將將材料

58、印印刷到PC板上則則和印刷刷鋼板的的厚度、材材質(zhì)及開開孔尺寸寸相關(guān)。 一一般表面面黏著用用的印刷刷底板厚厚度在00.0001到0.0012英英寸之間間，其增增加量以以0.0001寸寸為單位位，且容容許的誤誤差要保保持在0.000011寸。厚厚度的選選擇和開開孔尺寸寸相關(guān)連連，如此此而已才才能確保保有足量量的膏狀狀物被施施放。就就一般原原則，開開孔面積積比應(yīng)小小1.55，其計(jì)計(jì)算公式式如下： 開孔孔孔壁面積積面積比= 1.55 開孔面積 2 X T X（L+W） = 1.5 L XX WT=印刷底底板厚度度L=開孔長長度W=開孔寬寬度重新安排可可得T 0.775 XX (LL X W)T= L+

59、WW舉例說明：有一550miil接腳腳間距的的元件其其每雙接接腳的焊焊墊寬為為24mmil長長為500mill，則T就是（L=500mill, WW=244mill ）T=0.75XX(500X244)/(50+24)=122.1mmil因此對(duì)這一一0.005寸接接腳間距距元件而而言，此此公式建建議其印印刷鋼版版厚度不不可大于于0.0006225寸（請(qǐng)請(qǐng)參考表表三中印印刷底板板厚度）。對(duì)對(duì)于混合合使用不不同元件件接腳間間距的基基板而言言，建議議使用階階梯狀，有有著不同同厚度，在在不同部部位的印印刷鋼版版式。適適當(dāng)?shù)氖故褂弥瞥坛碳夹g(shù)及及不同的的印刷鋼鋼版材料料是提升升印刷品品質(zhì)的最最佳方式式。表

60、三、建議議印刷底底板厚度度（英寸寸）元件接腳間間距一般印刷底底板開孔孔寬最大印刷底底板厚度度0.05000.02440.012210.02550.01220.007730.02000.01000.006630.01550.00660.004400.00880.00440.00228 開開孔壁的的垂直性性，平滑滑性及尺尺寸的精精確性全全都會(huì)影影響到印印刷材料料傳達(dá)到到基板上上。建議議使用的的材料是是鋼版。因因其有高高的耐久久行及對(duì)對(duì)抗化學(xué)學(xué)的侵蝕蝕力，但但對(duì)鉬這這種材料料而言則則有著更更好的平平滑性及及更直的的孔壁。制制造過程程也會(huì)影影響開孔孔壁及尺尺寸上的的特性。微微細(xì)接角角間距以以雷射來來切