表面貼裝技術(shù)步驟說明

表面貼裝技術(shù)（SurfaceMountTechnology）十大步驟序言表面粘著技術(shù)（SurfaceMountTechnology---SMT）是目前最被廣泛運(yùn)用在高科技資訊電子產(chǎn)業(yè)，而該項(xiàng)產(chǎn)業(yè)中如電腦主機(jī)板、筆記型電腦、多媒體介面、印刷電路板、積體電路的晶片加工及包裝等，這些產(chǎn)品的制造過程皆應(yīng)用到SMT技術(shù)，也確實(shí)是這種SMT技術(shù)被廣泛應(yīng)用，造成其相關(guān)產(chǎn)業(yè)的蓬勃進(jìn)展。臺(tái)灣島內(nèi)SMT技術(shù)最早由工研院電子所于1984年自國(guó)外引進(jìn)技術(shù)以來(lái)，SMT科技水準(zhǔn)不斷提升，后來(lái)1993年底由產(chǎn)、官、學(xué)、研界成立“表面粘著技術(shù)協(xié)會(huì)；SMT協(xié)會(huì)”，積極推動(dòng)SMT技術(shù)交流、出版SMT相關(guān)書刊、舉辦SMT學(xué)術(shù)研討會(huì)議…等活動(dòng)，使得表面粘著技術(shù)產(chǎn)業(yè)近十幾年來(lái)在島內(nèi)蓬勃進(jìn)展，電子資訊及相關(guān)產(chǎn)業(yè)在國(guó)際市場(chǎng)上都站有舉足輕重的地位。鑒于我廠SMT應(yīng)用日見其廣，而系統(tǒng)的理論介紹尚未形成，因此將臺(tái)灣SMT協(xié)會(huì)秘書長(zhǎng)謝榮仁先生推舉的，由周意工先生編譯的《SMT十大步驟》編輯，使之成為我們的教科書，以達(dá)到提升我們SMT產(chǎn)業(yè)技術(shù)水平，增加競(jìng)爭(zhēng)力的目的?；蓐?yáng)二廠ESS編輯組目錄第一步驟：制程設(shè)計(jì)1第二步驟：測(cè)試設(shè)計(jì)6第三步驟：焊錫材料11第四步驟：印刷16第五步驟：粘著劑/環(huán)氧基樹脂和點(diǎn)膠20第六步驟：元件著裝25第七步驟：焊接29第八步驟：清洗34第九步驟：測(cè)試與檢驗(yàn)38第十步驟：返工與整修44第一步驟：制程設(shè)計(jì)表面粘著組裝制程，特不是針對(duì)微小間距元件，需要不斷的監(jiān)視制程，及有系統(tǒng)的檢視。舉例講明，在美國(guó)，焊錫接點(diǎn)品質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)是依據(jù)IPC-A-620及國(guó)家焊錫標(biāo)準(zhǔn)ANSI/J-STD-001。了解這些則及規(guī)范后，設(shè)計(jì)者才能研發(fā)出符合工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)需求的產(chǎn)品。*量產(chǎn)設(shè)計(jì)量產(chǎn)設(shè)計(jì)包含了所有大量生產(chǎn)的制程、組裝、可測(cè)性及可靠性，而且是以書面文件需求為起點(diǎn)。一份完整且清晰的組裝文件，對(duì)從設(shè)計(jì)到制造一系列轉(zhuǎn)換而言，是絕對(duì)必要的也是成功的保證。其相關(guān)文件及CAD資料清單包括材料清單BOM、合格廠商名單、組裝細(xì)節(jié)、專門組裝指引、PC板制造細(xì)節(jié)及磁片內(nèi)含Gerber資料或是IPC-D-350程式。在磁片上的CAD資料對(duì)開發(fā)測(cè)試及制程冶具，及編寫自動(dòng)化組裝設(shè)備程式等有極大的關(guān)心。其中包含了X-Y軸座標(biāo)位置、測(cè)試需求、概要圖形、線路圖及測(cè)試點(diǎn)的X-Y座標(biāo)。*PC板品質(zhì)從每一批貨中或某特定的批號(hào)中，抽取一樣品來(lái)測(cè)試其焊錫性。這PC板將先興制造廠所提供的產(chǎn)品資料及IPC上標(biāo)定的品質(zhì)規(guī)范相比對(duì)。接下來(lái)確實(shí)是將錫膏印到焊墊上回焊，假如是使用有機(jī)的助焊劑，則需要再加以清洗以去除殘留物。在評(píng)估焊點(diǎn)的品質(zhì)的同時(shí)，也要一起評(píng)估PC板在經(jīng)歷回焊后外觀及尺寸的反應(yīng)。同樣的檢驗(yàn)方式也可應(yīng)用在波峰焊錫的制程上。*組裝制程進(jìn)展這一步驟包含了對(duì)每一機(jī)械動(dòng)作，以肉眼及自動(dòng)化視覺裝置進(jìn)行不間斷的監(jiān)控。舉例講明，建議使用雷射來(lái)掃描生一PC板面上所印的錫膏體積。在將樣本放上表面粘著元件（SMD）并通過回焊后，品管及工程人員需一一檢視元件接腳上的吃錫狀況，每一成員都需要詳細(xì)記錄被動(dòng)元件及多腳數(shù)元件的對(duì)位狀況。在通過波峰焊錫制程后，也需要在認(rèn)真檢視焊的均勻性及推斷出由于腳距或元件相距太近而有可能會(huì)使焊點(diǎn)產(chǎn)生缺陷在替在位置。*細(xì)微腳距技術(shù)細(xì)微腳距組裝是一先進(jìn)的構(gòu)裝及制造概念。元件密度及復(fù)雜度都遠(yuǎn)大于目前市場(chǎng)主流產(chǎn)品，若是要進(jìn)入量產(chǎn)時(shí)期，必須再修正一些參數(shù)后方可投入生產(chǎn)線。舉例講明，細(xì)微腳距元件是腳距為1.125或是更小，可適用于標(biāo)準(zhǔn)型及ASIC元件上。對(duì)這些元件而言其工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)有特不完的容許誤差，就（如圖一）所示。正因?yàn)樵?yīng)商彼此間的容許誤差各有不同，因此焊墊尺寸必須要為此元件量身定制，或是進(jìn)行再修改才能真正提高組裝良率。圖一、微細(xì)腳距元件之焊墊應(yīng)有最小及最大之誤差容許值。焊墊外型尺寸及間距一般是遵循IPC-SM-782A的規(guī)范。然而，為了達(dá)到制程上的需求，有些焊墊的形狀及尺寸會(huì)和這規(guī)范有些許的出放。對(duì)波峰焊錫而言其焊墊尺寸通常會(huì)略微大一些，為的是能有比較多的助焊劑及焊錫。關(guān)于一些通常都保持在制程容許誤差上下限附近的元件而言，適度的調(diào)整焊墊尺寸是有其必要的。*表面粘著元件放置方位的一致性盡管將所有元件的放置方位，設(shè)計(jì)成一樣不是完全必要的，然而對(duì)同一類型元件而言，其一致性將有助于提高組裝及檢視效率。對(duì)一復(fù)雜的板子而言有接腳的元件，通常都有相同的放置方位以節(jié)約時(shí)刻。緣故是因?yàn)榉胖迷淖ヮ^能自由旋轉(zhuǎn)，因此沒有這方面的問題。但若是要過波峰焊錫爐，那元件就必須統(tǒng)一其方位以減少其暴露在錫流的時(shí)刻。一些有極性的元件的極性，其放置方向是早在整個(gè)線路設(shè)計(jì)就已決定，制程工程師在了解其線路功能后，決定放置元件的先后次序能夠提高組裝效率，然而有一致的方向性或是相似的元件差不多上能夠增進(jìn)其效率的。若是能統(tǒng)一其放置方位，不僅在擇定放置元件程式的速度能夠縮短，也同時(shí)能夠減少錯(cuò)誤的發(fā)生。*一致（和足夠）的元件距離全自動(dòng)的表面粘著元件放置機(jī)一般而言是相當(dāng)精確的，但設(shè)計(jì)者在嘗試著提高元件密度的同時(shí)，往往會(huì)忽略掉量產(chǎn)時(shí)復(fù)雜性的問題。舉例講明，當(dāng)高的元件太靠近一微細(xì)腳距的元件時(shí)，不僅會(huì)陰擋了檢視接腳焊點(diǎn)的視線也同時(shí)阻礙了重工或重工時(shí)所使用的工具。波峰焊錫一般使用在比較低、矮的元件如二極體及電晶體等。小型元件如SOIC等也可使用在波峰焊錫上，然而要注意的是有些元件無(wú)法承受直接暴露在錫爐的高熱下。為了確組裝品質(zhì)的一致性，元件間的距離一定要大到足夠且均勻的暴露在錫爐中。為保證焊錫能接觸到每一個(gè)接點(diǎn)，高的元件要和低、矮的元件，保持一定的距離以幸免遮蔽效應(yīng)。若是距離不足，也會(huì)阻礙到元件的檢視和重工等工作。工業(yè)界已進(jìn)展出一套標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)用在表面粘著元件。假如有可能，僅可能使用符合標(biāo)準(zhǔn)的元件，如此可使用設(shè)計(jì)者能建立一套標(biāo)準(zhǔn)焊墊尺寸的資料庫(kù)，使工程師也更能掌握制程上的問題。設(shè)計(jì)者可發(fā)覺已有些國(guó)家建立了類似的標(biāo)準(zhǔn)，元件的外觀或許相似，然而其元件之引腳角度欲因生產(chǎn)國(guó)家之不同而有所差異。舉例講明，SOIC元件供應(yīng)者來(lái)自北美及歐洲者都能符合EIZ標(biāo)準(zhǔn)，而日本產(chǎn)品則是以EIAJ為其外觀設(shè)計(jì)準(zhǔn)則。要注意的是就確實(shí)是符合EIAJ標(biāo)準(zhǔn)，不同公司生產(chǎn)的元件其外觀上也不完全相同。*為提高生產(chǎn)效率而設(shè)計(jì)組裝板子能夠是相當(dāng)簡(jiǎn)單，也但是特不復(fù)雜，全視元件的形能及密度來(lái)決定。一復(fù)雜的設(shè)計(jì)能夠做成有效率的生產(chǎn)且減少困難度，但若是設(shè)計(jì)者沒注意到制程細(xì)節(jié)的話，也會(huì)變得特不的困難的。組裝打算必須一開始的設(shè)計(jì)的時(shí)候就考慮到。通常只要調(diào)整元件的位置及置放方位，就能夠增加其量產(chǎn)性。若是一PC板尺寸專門小，具不規(guī)則外形或有元件專門靠近板邊時(shí)，能夠考慮以連板的形式來(lái)進(jìn)行量產(chǎn)。*測(cè)試及修補(bǔ)通常使用桌上小型測(cè)試工具來(lái)偵測(cè)元件或制程缺失是相當(dāng)不準(zhǔn)確且費(fèi)時(shí)的，測(cè)試方式必須在設(shè)計(jì)時(shí)就加以考慮到里面去。使用權(quán)如，如要使用ICT測(cè)試時(shí)就要考慮在線路上，設(shè)計(jì)一些控針能接觸的測(cè)試點(diǎn)。測(cè)試系統(tǒng)內(nèi)有事先寫好的程式，可對(duì)每一元件的功能加以測(cè)試，可指出那一元件是故障或是放置錯(cuò)誤，并可判不焊錫接點(diǎn)是否良好。在偵測(cè)錯(cuò)誤上還應(yīng)包含元件接點(diǎn)間的短路，及接腳和焊墊之間的空焊等現(xiàn)象。若是測(cè)試控針無(wú)法接觸到線路上每一共通的接點(diǎn)（cimmonjunction）時(shí)，則要個(gè)不量測(cè)每一元件是無(wú)法辦到的。特不是針對(duì)微細(xì)腳距的組裝，更需要依靠自動(dòng)化測(cè)試設(shè)備的探針，來(lái)量測(cè)所有線路上相通的點(diǎn)或元件間相聯(lián)的線。若是無(wú)法如此做，那退而求其次致少也要通過功能測(cè)試才能夠，不然只有等出貨后顧客用壞了再講。ICT測(cè)試是依不用產(chǎn)品制作不同的冶具及測(cè)試程式，若是設(shè)計(jì)時(shí)就考慮到測(cè)試的話，那產(chǎn)品將能夠?qū)ｉT容易的檢測(cè)每一元件及接點(diǎn)的品質(zhì)。（圖二）所示為能夠目視看到的焊錫接點(diǎn)不良。然而，錫量不足及特不小的短路則只有依靠電性測(cè)試來(lái)檢查。圖二、焊點(diǎn)缺陷，以目視檢測(cè)，包括因接腳共平面問題所造成的空焊及短路，自動(dòng)測(cè)試機(jī)在發(fā)覺肉眼無(wú)法檢測(cè)出的缺陷時(shí)，是有其存在的必要的。由于第一面及第二面的元件密度可能完全相同，因此傳統(tǒng)所使用的測(cè)試方式可能無(wú)法偵測(cè)全部錯(cuò)誤。僅管在高密度微細(xì)腳距的PC板上有小的導(dǎo)通孔（via）墊可供探針接觸，但一般仍會(huì)希望加大此導(dǎo)通孔墊以供使用。*決定最有效率之組裝對(duì)所有的產(chǎn)品都提供相同的組裝程序是不切實(shí)際的。關(guān)于不同元件、不同密度及復(fù)雜性的產(chǎn)品組裝，至少會(huì)使用二種以上的組裝過程。至于更困難的微細(xì)腳距元件組裝，則需要使用不同的組裝方式以確保效率及良率。整個(gè)產(chǎn)品上元件密度的升高及高比率使用微細(xì)腳距元件都將使得組裝（測(cè)試及檢視）的困難度大幅提高。有些方式可供選擇：表面粘著元件在單面或雙面、表面粘著元件及微細(xì)腳距元件在單面或雙面。當(dāng)制程復(fù)雜度升高時(shí)，費(fèi)用也隨之上升。舉例講明，在設(shè)計(jì)微細(xì)腳距元件于一面或雙面之前，設(shè)計(jì)者必須了解到此一制程的困難度及所需費(fèi)用。另一件則是混載制程。PC板通常差不多上采納混載制程，也確實(shí)是包含了穿孔元件在板子上。在一自動(dòng)化生產(chǎn)線上，表面粘著元件是以回焊為要緊方式，而有接腳的元件則是以波峰焊錫為主。在這時(shí)有接腳的元件，就必須等回焊元件都上完后再進(jìn)行組裝。*回焊焊接回焊焊接是使用錫、鉛合金為成份的錫膏再以非接觸的加熱方式如紅外線、熱風(fēng)等，將其加熱液化。波峰焊錫法可用來(lái)焊接有接腳元件及部分表面粘著元件，但要注意的是，這些元件必須先以環(huán)氣樹脂固定，才能暴露在熔融的錫爐里。以下幾種連線生產(chǎn)方式可供參考：回焊焊接、雙面回焊焊接、回焊/波峰焊錫、雙面回焊/波峰焊錫、雙面回焊/選擇性波峰焊錫等方式。回焊/波峰焊錫及雙面回焊/波峰焊錫，需要先用環(huán)氣樹脂將第二面的表面粘著元件全部固定起來(lái)（元件會(huì)暴露在熔融的錫中）。設(shè)計(jì)者在使用主動(dòng)元件于波峰焊錫中要特不的注意。選擇性波峰焊錫法，是先用簡(jiǎn)單的冶具將先前以回焊方式裝上的元件遮蔽起來(lái)，再去過錫爐。這種方式能夠把元件以冶具保試起來(lái)，只露出部分選擇性區(qū)域來(lái)通過熔融的錫。這方法還需要考慮到兩種不同的元件（表面粘著元件及插件式元件）之間的距離，是否能確保足夠的流錫能不受限制的流到焊點(diǎn)。較高的元件（高于3mm）最好是放到第一面，以免拉加冶具的厚度（如圖三所示）。圖三、在雙面回焊后使用選擇性波峰焊錫時(shí)，表面粘著元件和插件式元件接腳要保持一定的距離，以確保錫流能順利流過這些焊點(diǎn)。魯柏特方式（Ruppertprocess）提供制程工程師，一次就將回焊元件及插件式元件焊接好的方式，將一計(jì)算過的錫膏量放置到每一穿孔焊墊的四周，當(dāng)錫膏熔化時(shí)會(huì)自動(dòng)流入穿孔內(nèi)，填滿孔穴并完成焊接接點(diǎn)。當(dāng)使用這種方式時(shí)元件必須要能承受回焊時(shí)的高溫。*冶具開發(fā)文件開發(fā)PC板組裝用冶具需要詳細(xì)如CAD等的資料。Gerberfile或IPC-D-350用來(lái)制作板子的資料也常在擇寫機(jī)器程式，開印刷鋼版及制造測(cè)試冶具時(shí)被用到。盡管每一部份所使用的程式相容性都不同，但全自動(dòng)的機(jī)械設(shè)備，通常都會(huì)有自動(dòng)轉(zhuǎn)換或翻譯的軟體來(lái)把CAD資料轉(zhuǎn)成可辯視的格式。使用資料的單位包括組裝機(jī)器的程式、印刷鋼版制作、真空冶具制作及測(cè)試冶具等。*結(jié)論工程師可能會(huì)使用數(shù)種不同的成熟制程方式，來(lái)焊接許多種類的元件到基板上面。有著完整的打算及一清晰易明白的組裝流程步驟及需求，設(shè)計(jì)者能夠更容易準(zhǔn)確出一符合生產(chǎn)線生產(chǎn)的產(chǎn)品。提供一好的PC板設(shè)計(jì)及完整且清晰的文件，能夠確保組裝品質(zhì)、功能及可靠度都能在一定預(yù)算下順利達(dá)到目地。第二步驟：測(cè)試設(shè)計(jì)在市面上有許多的測(cè)試技術(shù)及設(shè)計(jì)來(lái)供測(cè)試工程師選用，以達(dá)到利用最少花費(fèi)完成最多樣的測(cè)試。然而，一“理想”的測(cè)試則需包含以下各項(xiàng)：基板產(chǎn)量、復(fù)雜度及尺寸、技術(shù)之應(yīng)用（RF、CRU或類比式），測(cè)試預(yù)算及不論是否要用上的為測(cè)試而設(shè)計(jì)的理念。在設(shè)計(jì)一測(cè)試流程時(shí)，工程師有許多選擇，從單一測(cè)試機(jī)臺(tái)到一整個(gè)測(cè)試工廠都有。有許多型能的ATE機(jī)臺(tái)可選擇，不管是直接購(gòu)買或是專門設(shè)計(jì)都有。然而其測(cè)試的兩個(gè)要緊目地是不變的：首先必須能專門迅速的推斷板子是好是壞，其次能立即推斷是那一元件毀亦或是其他緣故。即然在測(cè)試市場(chǎng)上早已有現(xiàn)成的測(cè)試機(jī)臺(tái)能夠符合需求，我們只要選擇合適的來(lái)使用即可。*ICT測(cè)試在一針床冶具上測(cè)試板子，一次測(cè)一個(gè)元件。這冶具會(huì)和板子、焊錫面上所有的節(jié)點(diǎn)接觸，盡管它能夠和板子正反兩面都做接觸，只是一般而言那是專門昂貴的。這些針底部是以彈簧為材料，用來(lái)和板子上元件的接腳或是測(cè)試點(diǎn)接觸。當(dāng)和板上所有的點(diǎn)接觸可偵測(cè)到板上所有類比或數(shù)位元件，并迅速孤立出有問題的元件。短路測(cè)試通常是第一個(gè)執(zhí)行的，以確定是否有空焊或其他短路。其結(jié)論專門簡(jiǎn)單，確實(shí)是講只要板子沒有空焊、短路、元件放置錯(cuò)誤及使用錯(cuò)元件，這塊PC板通常確實(shí)是無(wú)缺陷的。這方法能夠幸免因發(fā)生錯(cuò)誤而阻礙到周圍其他的元件。*量產(chǎn)缺失分析（MDA）MDA通常是ICT測(cè)試中的一個(gè)分項(xiàng)，然而它并沒有加電流到板子上去。一般而言，MDA并不能測(cè)試數(shù)位元件的真正功能，因此還要其他的方法。MDA是一特不行的類比元件測(cè)試器，然而盡管和ICT一樣能有效測(cè)出短路及空焊，它最大的好處是容易擇寫程式，較短的測(cè)試時(shí)刻及較低的費(fèi)用。*功能卡測(cè)試（FCT）在FCT之下板子會(huì)在自己的環(huán)境下來(lái)測(cè)試其功能及速度。舉例講明，一含處理器的主機(jī)板必須加以測(cè)試，以確保其能以全速運(yùn)算且透過介面卡和磁碟機(jī)、VGA顯示器，選用的經(jīng)歷體等相連接；測(cè)試定速器板以確定其和汽車之間的介面良好，或是測(cè)試F16戰(zhàn)門機(jī)上許多PC板中的一片，以確定它們能以全速執(zhí)行其功能。以上差不多上FCT所應(yīng)用的領(lǐng)域。在測(cè)試主機(jī)板時(shí)要用到“Mock-Up”測(cè)試機(jī)，它能夠加上磁碟機(jī)及VGA卡在板子上，并以事先設(shè)定的程式去測(cè)試。至于其他外加的系統(tǒng)差不多上良好的。這設(shè)備最大的優(yōu)點(diǎn)是不貴且容易建筑，而其缺點(diǎn)則是無(wú)法決定板上缺陷發(fā)生在那個(gè)地點(diǎn)。在測(cè)試定速器板或其他類比電路板時(shí)要用到“Pack-and-stack”測(cè)試機(jī)，因?yàn)镸ock-Up不能精確且充分的進(jìn)行測(cè)試。差不多上，測(cè)試工程師會(huì)選取適當(dāng)?shù)膬x器，建立一支架，再把這些儀器放到架子上去。IEEEORVXI一操縱儀器是最常被用到的。同時(shí)也要進(jìn)展出一專用的測(cè)試軟體來(lái)操縱這些儀器。市面上有許多現(xiàn)成的軟體可供Rack-andStack測(cè)試時(shí)使用。一“ATF為差不多功能”的測(cè)試機(jī)可模擬PC板操作的環(huán)境。這種測(cè)試機(jī)通常鼓掌昂貴。IEEEORVXI儀器能夠在機(jī)臺(tái)的操縱下進(jìn)行類比測(cè)試。對(duì)數(shù)位電路而言，一般使用的技術(shù)是將資料存在探針后方的經(jīng)歷體上。用此方式可把測(cè)試頻率提高到50MHZ以上。一般而言在使用此技術(shù)時(shí)是模擬設(shè)計(jì)者的設(shè)計(jì)規(guī)范，如此就能夠使用此種探針或其他測(cè)試工具來(lái)找出有缺陷的元件所在。*錯(cuò)誤偵視無(wú)誤UUT數(shù)位或類比，PHT或SMT、軍品或商品測(cè)試結(jié)果都須要把缺陷的元件或基板找出來(lái)。下列確實(shí)是包含一假想處理器的清單1000個(gè)點(diǎn)800個(gè)非連續(xù)性元件60個(gè)小/中型科體元件9個(gè)數(shù)位元件40到4腳3個(gè)72到80腳元件5個(gè)100到128腳元件3個(gè)200到208腳元件20個(gè)連接器假設(shè)每一元件都有可能損壞，且制程上也可能產(chǎn)生故障，有90%的良率可通過ICT測(cè)試，有90%可通過FCT，這也表示會(huì)有12%的產(chǎn)品會(huì)發(fā)生問題，且必須依靠測(cè)試把有缺陷的產(chǎn)品找出，并確定問題發(fā)生在何處。故障清單如表一所示，顯示故障機(jī)率是如何分布在插件元件和表面粘著元件的組裝過程表。*預(yù)期的改變（表一）顯示當(dāng)產(chǎn)品由插件元件改成表面粘著元件時(shí)，故障清單也會(huì)相對(duì)的隨之改變，大部份是由于焊接過程不同所造成的。也確實(shí)是講在插件元件的故障要緊是發(fā)生在生路問題（只有極少數(shù)的空焊），而表面粘著元件的故障則訂是因?yàn)榭蘸福霸S多短路）。因此在轉(zhuǎn)換制程時(shí)，測(cè)試工程師也要能立立即測(cè)試方式修改為偵測(cè)空焊為主的方式。表一、一般板子的故障清單插件元件對(duì)表面粘著元件對(duì)非連續(xù)性元件而言，測(cè)量其值能夠清晰的明白是否焊接妥當(dāng)。對(duì)數(shù)位或類比電源元件（擴(kuò)大器、整流器等）以傳統(tǒng)的ICT及FCT測(cè)試就能夠確定元件是否焊接良好。假如所有的I/O都能被確認(rèn)焊接良好，我們能夠下的結(jié)論確實(shí)是沒有空焊或短睡發(fā)生在其中。Testjet(HP)技術(shù)，在1992年由ICT進(jìn)展出業(yè)，能夠用來(lái)判定元件之每一接腳是否有良好的電性接觸（如圖一所示）。這方法是以測(cè)量元件接腳和加在其上的一模間的電容量，來(lái)判定其焊錫接點(diǎn)是否牢固，同時(shí)此法也不需要再額外設(shè)計(jì)及制造測(cè)試點(diǎn)。那個(gè)地點(diǎn)要強(qiáng)調(diào)的是接腳和焊墊間良好的接觸，并不代表其間有一能夠同意的良好的焊點(diǎn)?？赡苡幸徊涣嫉暮更c(diǎn)當(dāng)板子加熱，彎曲或是隨意處置時(shí)會(huì)造成空焊現(xiàn)象。盡管在平穩(wěn)及充裕的環(huán)境下，想要分辯出焊錫接點(diǎn)的可靠性是不可能的，但測(cè)試設(shè)備仍能夠確保電性上的接觸是完整且良好的。圖一、ICT測(cè)試機(jī)器，以量測(cè)元件接點(diǎn)電容為要緊方式來(lái)判不其電性上接觸，而不須要再用到專為測(cè)試所制造的測(cè)試點(diǎn)。環(huán)境應(yīng)力節(jié)選（ESS）可施以熱或重量負(fù)載于一板子上，進(jìn)而造成替在性的故障。典型的ESS包含一燒機(jī)用的密室或是一振動(dòng)臺(tái)來(lái)進(jìn)行測(cè)試。對(duì)軍需產(chǎn)品或醫(yī)療用的板子進(jìn)行ESS測(cè)試是專門平常的，但對(duì)一般量產(chǎn)商品進(jìn)行此測(cè)試動(dòng)作則不常見。（表二）所示為幾種工業(yè)界常用的測(cè)試方式的優(yōu)缺點(diǎn)。幾乎所有的測(cè)試動(dòng)作都包含了兩種以上的測(cè)式方案，如傳統(tǒng)的測(cè)試方式是動(dòng)作都包含了兩種以上的測(cè)試方式，如傳統(tǒng)的測(cè)試方式是先以ICT再用FCT。先用ICT再用Rack-and-StackFCT，先用MDA再用ATE基礎(chǔ)的FCT，或是同時(shí)混合幾種測(cè)試方式（如同時(shí)用ICT及FCT于同一平臺(tái)上）邊界掃描（BoundaryScan）測(cè)試是工業(yè)界另一種發(fā)明。此方法盡管特不有效但并未被廣泛使用。它使用一專門模式以連續(xù)方式把資料輸入數(shù)位元件，再量測(cè)元件的輸入接腳（邊界）是否造成SAO及SAI的錯(cuò)誤。目前市上的測(cè)試機(jī)臺(tái)幾乎都有提供這種BS測(cè)試法為標(biāo)準(zhǔn)式選用設(shè)備。步驟以下的步驟可供測(cè)試工程師建立一最佳的測(cè)試方式，在表面粘著元件組裝線上（不管是新線或是剛由插轉(zhuǎn)移過來(lái)）。因?yàn)閷?duì)一插件業(yè)者而言是可不能沒有測(cè)試設(shè)備的，而這設(shè)備也可用于表面粘著元件。然而關(guān)于測(cè)試目標(biāo)及策略方式則必須要小心的選擇，對(duì)故障清單的預(yù)測(cè)相關(guān)于產(chǎn)量、尺寸、復(fù)雜度、順從DFT及UUT技術(shù)。步驟1：選擇測(cè)試策略：幾乎所有的測(cè)試都包含了TCT及FCT兩者，因此決定五萬(wàn)美金的MDA或是20萬(wàn)美金的ICT的設(shè)備那一能勝任工作，或是使用8千美金的Mock-UpFCT會(huì)比價(jià)值40萬(wàn)美金的ATEFCT更省鈔票。最終的策略必須能符合所有要測(cè)試的范圍，不需要重復(fù)付出的費(fèi)用（如冶具及擇寫程式），需要重復(fù)付出的費(fèi)用（測(cè)試人工及錯(cuò)誤維修人員），板子儲(chǔ)運(yùn)方式及有效率的資訊回報(bào)。步驟2：選擇測(cè)試設(shè)備，花鈔票去買或建立一套測(cè)試設(shè)備，但欲無(wú)法因這臺(tái)設(shè)備而回收其投資下去的鈔票，這是誰(shuí)也可不能去做的事。因此在決定要投資測(cè)試設(shè)備之前必須先了解要買如何樣的設(shè)備，這設(shè)備要多久才能回收其投入的金鈔票。步驟3：采購(gòu)冶具及程式，這是任何打算成功的關(guān)鍵，這事能夠由公司內(nèi)部的技術(shù)人員來(lái)完成，也能夠交給外界專業(yè)測(cè)試公司來(lái)協(xié)助完成。步驟4：整合測(cè)試設(shè)備及被測(cè)試板，使用一些已知狀況良好的板子對(duì)測(cè)試機(jī)臺(tái)進(jìn)行測(cè)驗(yàn)，以確定其測(cè)試是能夠重復(fù)進(jìn)行的。同時(shí)也要測(cè)驗(yàn)一些已知故障元件位置的板子，已確認(rèn)機(jī)臺(tái)能夠偵測(cè)出且指出故障之元件。步驟5：試車：在進(jìn)行原型測(cè)試時(shí)要小心確認(rèn)PC板是否通過完整的檢測(cè)，并了解那些缺陷沒有被ICT或FCT檢測(cè)出來(lái)。因?yàn)镮CT的測(cè)試成本還低于FCT，因此要盡可能的在最初就把ICT機(jī)器，調(diào)整到能查出最多的故障。同樣的，也要研究如何在FCT檢測(cè)時(shí)，就把問題找出來(lái)而不要等到系統(tǒng)測(cè)試時(shí)再去發(fā)覺問題。所有的問題都必須告知制程單位，如此才能調(diào)整放置位置及焊接程式以求最高良率。步驟6：精細(xì)調(diào)整制程以維持生產(chǎn)最后，測(cè)試過程必須進(jìn)行再一次的檢討，以確定其為最好的測(cè)試時(shí)機(jī)，處置方式，找尋故障點(diǎn)方式等，才能達(dá)到最高效率。而這些資訊也都要告知量產(chǎn)單位。步驟7：不斷的改進(jìn)不斷的重視步驟6，才能達(dá)到最佳的測(cè)試方式、設(shè)備及人員。保持將資訊回復(fù)給量產(chǎn)單位，才能保持高的生產(chǎn)良率。第三步驟：焊錫材料基于不同應(yīng)用上的需要，焊錫材料能夠四個(gè)方一直加以探討：合金成份，應(yīng)用的焊墊形狀，化學(xué)性，清潔性及物理形態(tài)。焊錫因其液化溫度低于400℃（750°F*物理特性焊錫能夠被制成許多不同的外觀，棒狀、錠狀、線狀、粉末、專門型狀（指定外型、尺寸），球型或膏狀。除了這些外形及組成成份上的不同，焊錫材料的功能還被其應(yīng)用的焊墊外形所限制。焊錫所附帶的助焊劑可分為三種，RMA（松香、和氣反應(yīng)）以溶劑清洗，水溶性以水清洗或免洗。五種重要的物理特性如下：“金屬上相的轉(zhuǎn)變溫度”與實(shí)際應(yīng)用上有關(guān)。液化溫度是和溶化溫度及固體軟化溫度相同。在一固定合金成份下液體到固體之間的溫度在可被稱為塑性或膏狀范圍。錫膏合金成份組成的選擇必須能和使用上的最糟狀況相符合，因此合金的液化溫度必須至少高于使用最高溫度的兩倍以上。當(dāng)使用溫度接近液化溫度時(shí)焊錫會(huì)變得（在機(jī)械或金屬上所稱的）脆弱?！半娦詡鲗?dǎo)“是指焊錫接點(diǎn)在傳達(dá)訊號(hào)上的表現(xiàn)。焊錫能夠被看成一組帶正電的離子被浸放在一帶負(fù)電的電子云中，而金屬晶體則因靜電彼此相吸引著。就理論上而言，電的導(dǎo)通是由帶負(fù)電的電子或正電的離子在電場(chǎng)下由一位置移動(dòng)到另一位置。就金屬而言是以電子來(lái)進(jìn)行電的傳導(dǎo)，而離子傳導(dǎo)則常見于氧化物或非金屬物質(zhì)。對(duì)焊錫而言，導(dǎo)電性要緊由電子流淌來(lái)進(jìn)行，電阻則隨溫度上升而上升。這是因?yàn)殡S溫度上升電子移動(dòng)方向變亂減少了同一方向上電流的傳達(dá)。焊錫的電阻亦為塑性形變程度所阻礙（增加）?！盁醾鲗?dǎo)”，就金屬而言，通常和導(dǎo)電性相關(guān)，因?yàn)殡娮硬粌H負(fù)責(zé)電的傳導(dǎo)也負(fù)責(zé)熱傳導(dǎo)。也確實(shí)是講當(dāng)溫度上升時(shí)焊錫的熱傳能力會(huì)下降?！盁崤蛎浵禂?shù)”在表面黏著上一直深受重視，因?yàn)椴牧祥g彼此的熱膨脹系數(shù)（CTE）有著專門大的差不。一標(biāo)準(zhǔn)標(biāo)的組裝包含了一FR-4的板子，焊錫及有接腳或無(wú)接腳的元件，它們CTE分不是FR-4，16.0X10-6/℃；63錫/37鉛：焊錫23.0X10-6/℃；銅接腳16.5X10-6/℃及三氧化二鋁（A12O3）無(wú)接腳元件6.4X10-6/℃。在溫度波動(dòng)及通電、斷電時(shí)，CTE的差異會(huì)加速焊錫接點(diǎn)應(yīng)力及應(yīng)變累積，如此便會(huì)縮短元件及接腳壽命，進(jìn)而造成永久的損壞。兩個(gè)要緊的材料特性掌握CTE的大小；晶體結(jié)構(gòu)及熔點(diǎn)。當(dāng)材料有相似的格狀結(jié)構(gòu)，它們的CTE變化剛好和溶點(diǎn)變化相反?！氨砻鎻埩Α?，熔融焊錫的表面張力和沾錫能力（Wettability）也確實(shí)是和焊錫能力（Solderability）息息相關(guān)。兩者相吸引的力量，也確實(shí)是當(dāng)分子間相吸引的力量大于分子表面的結(jié)合力時(shí)就會(huì)造成接點(diǎn)表面脫落。也確實(shí)是在物質(zhì)表面的能量高于物質(zhì)內(nèi)部。當(dāng)熔融焊錫要去沾（Wet）焊墊時(shí)，焊墊表面的能量會(huì)高于熔融的焊錫。也確實(shí)是講當(dāng)熔融金屬表面能量愈低時(shí)愈容易沾（Wet）上焊墊，在此要注意的是助焊劑是關(guān)心“增加”焊墊表面的能量而不是如一般文獻(xiàn)上所講的降低。*金屬特性當(dāng)焊錫被施以外力，如機(jī)械或熱應(yīng)力時(shí)，它會(huì)經(jīng)歷一段無(wú)法回復(fù)的“塑性形變”。塑性形變要緊是焊錫結(jié)晶而相互間有剪力發(fā)生所造成的。這種形變能夠發(fā)生在一個(gè)接點(diǎn)內(nèi)部或是蔓延到整個(gè)元件，這完全取決地應(yīng)力的大小、應(yīng)變率、溫度及材料特性。連續(xù)的或周期性的塑性形變終會(huì)導(dǎo)致腳上的焊錫接點(diǎn)破裂。“應(yīng)變硬化”（Strain-hardening）通常存在于應(yīng)力及應(yīng)變之間，且是由于塑性形變所造成的。它的相反作用確實(shí)是“回復(fù)”（recovery）作用，也確實(shí)是軟化，亦確實(shí)是焊錫有釋放其內(nèi)部積存能量的傾向。這一回復(fù)作用起因于熱動(dòng)力（Thermodynamics）一種能量釋出作用，開始時(shí)速率專門快，接下去則以較慢速率。差不多上焊錫本身對(duì)接點(diǎn)缺陷相當(dāng)敏感，且有回復(fù)原狀的特性。然而應(yīng)變硬化本身并可不能在焊錫微細(xì)結(jié)構(gòu)上造成能夠?yàn)橥饨绮橛X的缺陷。重新結(jié)晶（Recrystalization）是另一常見于焊錫接點(diǎn)上的現(xiàn)象。它通常發(fā)生于高溫及有大量能量從應(yīng)變材料中釋放出的時(shí)候（非回復(fù)作用）。而且在重新結(jié)晶過程中會(huì)產(chǎn)生一組新的、無(wú)應(yīng)變的結(jié)晶結(jié)構(gòu)，能夠明顯的看到一形成晶粒及結(jié)晶成長(zhǎng)的過程。至于重新結(jié)晶所需要的溫度通常介于材料熔融絕對(duì)溫度的1/3到1/2之間。固體熔入合金中通常會(huì)造成形變應(yīng)力（Yieldstress）增加。一典型的例子確實(shí)是溶解硬化

(Solution-hardening)，當(dāng)在錫/鉛成份中加入額外的銻會(huì)增加合金的強(qiáng)度。其他強(qiáng)化方式則是在結(jié)構(gòu)上以更小更均勻分布來(lái)達(dá)成。最后，超級(jí)塑性（SuperPlastic）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)械特性焊錫上三個(gè)差不多的機(jī)械特性包含了應(yīng)力與應(yīng)力表現(xiàn)，潛變抗力（creepvesistance）及疲勞（fatigue）抗力。盡管應(yīng)力能夠由拉力、壓力或剪力來(lái)表示，但大部份的合金對(duì)剪力的抗力要小于對(duì)拉力或是壓力。關(guān)于焊錫接點(diǎn)而言剪力強(qiáng)度是重要的，因?yàn)榻狱c(diǎn)一般所承受的外力確實(shí)是剪力。潛變是指在一定溫度，應(yīng)力負(fù)載下所發(fā)生大范圍的塑性形變。這種與時(shí)刻相依的形變能夠發(fā)生在絕對(duì)零度以上的任何溫度。然而潛變現(xiàn)象，只有在到達(dá)起始溫度時(shí)才變得明顯。在一般焊錫成份組成中錫/銀，錫/銻，及錫/鉛/銻對(duì)潛變有著最強(qiáng)的抗力。疲勞是指合金在交互的應(yīng)力作用下發(fā)生故障。合金能承受周期性的負(fù)載遠(yuǎn)小于其所能承受的靜態(tài)負(fù)載。因此焊錫在不產(chǎn)生永久形變下所能承受的靜態(tài)負(fù)載是不能和疲勞抗力相提并論。這疲勞裂痕通常是由幾個(gè)小裂紋開始，然后在反復(fù)的外力負(fù)載下逐漸成長(zhǎng)，最后造成焊錫接點(diǎn)能承受負(fù)載的剖面減小。焊錫在電子元件構(gòu)裝及組裝應(yīng)用上通常會(huì)經(jīng)歷一低周期的疲勞破壞（一疲勞壽命低于10000個(gè)周期）及高的應(yīng)力。熱機(jī)械（Thermomechanical）疲勞是另一種測(cè)試模式來(lái)區(qū)不焊錫的疲勞破壞行為。它是對(duì)材料施加以極限溫度周期測(cè)試，也確實(shí)是一熱疲勞破壞測(cè)式模式。這兩種方法都有其獨(dú)特的一面及優(yōu)點(diǎn)，但兩者都有是對(duì)焊錫施一應(yīng)變周期?？傃灾?，焊錫對(duì)溫升差不多上遵行材料特性。如（圖一）所示。圖一、加速計(jì)元件，可看見表面的結(jié)構(gòu)及三種層級(jí)的連結(jié)。*焊錫接點(diǎn)可靠性一焊錫接點(diǎn)的服務(wù)壽命和潛變/疲勞交互作用，金屬結(jié)晶面的進(jìn)展及在服務(wù)期間微細(xì)結(jié)構(gòu)的演進(jìn)相關(guān)連。舉例而言，鷗翼（Gull-Wing）形接腳的焊錫接點(diǎn)的故障模式包含了，起初在焊錫腳跟處的裂痕及次發(fā)在腳尖部份的裂痕。關(guān)于陶瓷C4元件陣列形態(tài)接點(diǎn)的測(cè)試則表現(xiàn)出裂痕起始于元件外緣元件和焊錫點(diǎn)間介面上。另一方面而言，一無(wú)接腳的陶瓷元件載具（LCCC）其裂痕起始于接近元件及焊錫界面的焊錫上，其后裂痕再逐漸生長(zhǎng)直到穿過整個(gè)焊點(diǎn)。對(duì)PBGA元件而言，焊錫接點(diǎn)的破壞通常發(fā)生在焊錫球和元件接合的界面上。對(duì)CBGA而言則發(fā)生在如（圖二）所示的界面上。對(duì)CCGA而言，則發(fā)生在焊接點(diǎn)的頸部如（圖三）所示。圖二、CBGA焊錫接點(diǎn)在經(jīng)歷0到100℃圖三、CCGA焊錫接點(diǎn)在經(jīng)歷0到100℃，3000周期后裂良成長(zhǎng)“系統(tǒng)熱治理”是另一重要要素。工作中的IC元件越來(lái)越面臨散熱上的挑戰(zhàn)。系統(tǒng)的使用壽命及事例性愈來(lái)愈依靠有效的散熱到外界去。由晶片所產(chǎn)生的熱必須被散到元件表面及散到外界去。元件及基板的設(shè)計(jì)及材料都必須能有效的散熱，而焊錫接點(diǎn)也被期望在相對(duì)其他復(fù)合材料能散出更多的熱，如（表一）所示。表一、一般元件材料熱傳導(dǎo)材料熱傳導(dǎo)（Watt/m°K）銅400金320花架（leadframe）160矽80焊錫（63錫/37鉛）50鋁（A12O3）35導(dǎo)電膠5基板（IR-4，BT）0.2*現(xiàn)在及以后展望焊錫及PC板組裝上用的錫膏可被整理如下：*對(duì)目前的技術(shù)而言：·表面黏著0.02“（0.5mm）的QFP·印刷錫膏·錫膏印刷能力到達(dá)0.012”(0.3mm)間距（但量產(chǎn)能力隨間距下降而下降）·水溶性或免洗錫膏·回焊·水溶或免洗波焊助焊劑，在大氣或氮?dú)猸h(huán)境*對(duì)以后技術(shù)而言：·兩種平行的量產(chǎn)途徑，使用周圍接腳的QFP及陣列元件·環(huán)境容許的材料及制程·更佳的可靠性·提升系統(tǒng)熱處理能力，包含使用最大熱傳導(dǎo)材料第四步驟：印刷由于構(gòu)裝技術(shù)及材料上的進(jìn)步，使得目前有大量新的技術(shù)如覆晶(filp-chip),COB(chip-on-board)，PCMCIA及BGA等可供使用。這些新的技術(shù)面臨的第一對(duì)象確實(shí)是我們現(xiàn)在所要探討的：錫膏及黏著劑的印刷。關(guān)于印刷這項(xiàng)技術(shù)而言，我們不再是一知半解?，F(xiàn)在的我們?cè)诓僮餍滦陀∷C(jī)時(shí)有許多的參數(shù)要加以設(shè)定及操縱以求得良好的印刷品質(zhì)。僅管鋼版印刷設(shè)備從最簡(jiǎn)單的小型人工操作冶具到大型全自動(dòng)機(jī)臺(tái)一應(yīng)俱全，但錫膏印刷的差不多方式依舊不變，簡(jiǎn)言之也確實(shí)是將PC板放到或是運(yùn)到工作臺(tái)面，以真空或是冶具固定PC板，將鋼版和PC板定位好，把錫膏或是導(dǎo)電膠以刮刀緩慢的壓擠過鋼版上的小開孔再使其附著到PC板上焊墊上。以上確實(shí)是差不多印刷步驟。*差不多步驟1、材料預(yù)備：目前表面黏著印刷用的材料不再局限在錫膏，也可能是導(dǎo)電膠或不導(dǎo)電膠。材料不管是錫膏或是黏著劑都會(huì)直接阻礙到鋼版本身的參數(shù)，如鋼版材料、厚度、工作壽命、鋼版清潔用溶劑，清潔周期及溫度操縱等，此外材料亦會(huì)阻礙到印刷過程的精確度。同時(shí)，關(guān)于元件接腳間距在底板上的分布情形也要十分明了如此才能選取一適當(dāng)顆粒尺寸的錫膏以使印刷有最佳的結(jié)果如（表一）。因此若能依接腳間距來(lái)選擇不同的印刷底板材料更能增進(jìn)印刷品質(zhì)如（表二）。表一、錫膏分類網(wǎng)孔顆粒尺寸（微米）應(yīng)用元件接腳間距（英寸）200/+32545~75標(biāo)準(zhǔn)0.025~0.050-325/+50025~45微細(xì)腳距0.015~0.025-500<25超微細(xì)腳距<0.015表二、印刷底板材料金屬優(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)腳距應(yīng)用上牢固且耐久蝕刻上比黃銅精確抗化學(xué)侵蝕成本不易蝕刻不易得到平滑均勻的表面鉬垂直且平滑的孔壁錫膏容易脫離昂貴2、印刷底板及基板間之定位：不論是用人工或是藉助某些自動(dòng)化方式輔助，將印刷底板上的開孔和基板上元件的焊墊精確且一致的對(duì)位在一起，以轉(zhuǎn)送一定體積的材料。目地是將兩個(gè)影對(duì)位在一起，也確實(shí)是開孔和元件焊墊精確的對(duì)位在一起。使用的材料（錫膏或黏著劑）及PC板上元件接腳的間距都會(huì)阻礙對(duì)位的準(zhǔn)確性。3、將材料印到基板上：將足量的材料的印刷底板上大約離開孔1~3寸距離或是位在刮刀的開頭和材料差不多上阻礙印刷結(jié)果的參數(shù)。在半自動(dòng)或全自動(dòng)的印刷機(jī)上，刮刀的速度、壓力、下降點(diǎn)及行程都能夠程式操縱并被儲(chǔ)存起來(lái)以備今后使用時(shí)仍可保持同樣的印刷品質(zhì)。在印刷時(shí)基板在印刷底板間的距離是另一個(gè)需加以考量的參數(shù)。此外還有許多可選參數(shù)；只是這些則依印刷機(jī)制造廠商之間而不同，如開孔開頭角度/速度及印刷底板回彈距離（Snap-off）等參數(shù)的決定差不多上為了求得最有效的印刷效率及結(jié)果。4、印刷品質(zhì)監(jiān)視：在印刷完成第一片板子后，必須定期的檢視印刷品質(zhì)。至于檢視項(xiàng)目則包含焊墊上錫膏的印刷精度，單一焊墊被錫膏覆蓋的面積及深度（體積）的重復(fù)性。以上兩個(gè)方式是用來(lái)驗(yàn)證是否有適當(dāng)體積的材料被專門穩(wěn)定放置在焊墊上。檢視的目的確實(shí)是在確定適當(dāng)?shù)捏w積及定位。5、印刷鋼版清潔：使用的材料及印刷方式都直接阻礙印刷鋼版底部在印刷時(shí)的清洗周期。在使用完畢后印鋼版板必須要完全的清洗潔凈以去除所有的殘留物，以確保以后印刷可不能出現(xiàn)問題。*目前的技術(shù)目前新的材料如導(dǎo)電膠及先進(jìn)的元件構(gòu)裝技術(shù)如超微細(xì)腳距元件都需要高精度的缺點(diǎn)程操縱來(lái)達(dá)到高精度及重復(fù)性的印刷品質(zhì)。然而印刷的差不多原理依舊，只是在一些使用上有些步驟被加以改進(jìn)及周密度要求更嚴(yán)格。至于其他的因素，如生產(chǎn)環(huán)境本身也是自動(dòng)化程序的一要緊限制，還有確實(shí)是制程操縱上的需求等因此關(guān)于印刷的參數(shù)必須重新給予定義：“印刷鋼版設(shè)計(jì)”印刷鋼版到外框要留3-5寸的邊，也確實(shí)是從印刷鋼版的邊緣量到外框的內(nèi)緣。至于印刷鋼版邊緣到有蝕刻處要有2-4英寸的留白以方便刮刀移動(dòng)。然而關(guān)于將材料印刷到PC板上則和印刷鋼板的厚度、材質(zhì)及開孔尺寸相關(guān)。一般表面黏著用的印刷底板厚度在0.001到0.012英寸之間，其增加量以0.001寸為單位，且容許的誤差要保持在±0.0001寸。厚度的選擇和開孔尺寸相關(guān)連，如此而已才能確保有足量的膏狀物被施放。就一般原則，開孔面積比應(yīng)小1.5，其計(jì)算公式如下：開孔孔壁面積面積比=<1.5開孔面積2XTX（L+W）=<1.5LXWT=印刷底板厚度L=開孔長(zhǎng)度W=開孔寬度重新安排可得T0.75X(LXW)T=L+W舉例講明：有一50mil接腳間距的元件其每雙接腳的焊墊寬為24mil長(zhǎng)為50mil，則T確實(shí)是（L=50mil,W=24mil）T=0.75X(50X24)/(50+24)=12.1mil因此對(duì)這一

0.05寸接腳間距元件而言，此公式建議其印刷鋼版厚度不可大于0.00625寸（請(qǐng)參考表三中印刷底板厚度）。關(guān)于混合使用不同元件接腳間距的基板而言，建議使用階梯狀，有著不同厚度，在不同部位的印刷鋼版式。適當(dāng)?shù)氖褂弥瞥碳夹g(shù)及不同的印刷鋼版材料是提升印刷品質(zhì)的最佳方式。表三、建議印刷底板厚度（英寸）元件接腳間距一般印刷底板開孔寬最大印刷底板厚度0.0500.0240.01210.0250.0120.00730.0200.0100.00630.0150.0060.00400.0080.0040.0028開孔壁的垂直性，平滑性及尺寸的精確性全都會(huì)阻礙到印刷材料傳達(dá)到基板上。建議使用的材料是鋼版。因其有高的耐久行及對(duì)抗化學(xué)的侵蝕力，但對(duì)鉬這種材料而言則有著更好的平滑性及更直的孔壁。制造過程也會(huì)阻礙開孔壁及尺寸上的特性。微細(xì)接角間距以雷射來(lái)切割至于其他地區(qū)則以傳統(tǒng)蝕刻方式來(lái)加工，不失為一節(jié)約費(fèi)用的加工方式。另一種將鋼版再電鍍上鎳的方式也能夠使印刷底板的制作更完美?！伴_孔面積”也決定了被印到基材上材料的量。體積等于面積乘上高度，也確實(shí)是開孔面積乘上印刷底板厚度，即開孔高度。對(duì)不同的焊墊尺寸、體積能夠用以上兩個(gè)參數(shù)來(lái)加以調(diào)整。對(duì)某些微細(xì)腳距元件的應(yīng)用上，由于使用單一厚度的鋼版，因此體積的調(diào)整只能以將開孔的尺寸減小，（固定或選擇性）將長(zhǎng)及寬尺寸減少10到50個(gè)百分比，對(duì)微細(xì)接腳間距元件而言交差（錯(cuò)）式的開孔方式是另一種用以幸免短路等缺陷的方式?！盎逄幚怼睆奶夭槐?、小、雙面的PCMCIA基板到特不厚、大的基板，如何在印刷過程處理好基板是現(xiàn)代制程所面臨的新的課題。基板下方的支撐及基板下壓關(guān)于防止基板的彎曲及扭曲變形，且可不能損壞到上面元件是特不重要的。新式的機(jī)器能夠經(jīng)由網(wǎng)路直接輸入CAD數(shù)據(jù)且有全自動(dòng)的支撐柱或移到需要的地點(diǎn)，完全不需要在制程時(shí)再去苦惱?！翱勺儞Q的印刷角度”，一個(gè)容易QFP及其他接腳間距小的元件的錫膏量不穩(wěn)定是因?yàn)樵谟∷r(shí)刮刀移動(dòng)方向和焊墊方向則和制程機(jī)器的擺設(shè)相關(guān)。解決方式英明必須使用目前最新且進(jìn)步的印刷機(jī)器，這類型的機(jī)器容許交PC板旋轉(zhuǎn)到和刮刀行程同一方向以求得最佳的印刷角度。其結(jié)果是能夠得以一印刷品質(zhì)一致的PC板。當(dāng)PC板上有許多QFP及其他高接腳數(shù)的元件時(shí)，現(xiàn)在能夠45度來(lái)印刷，并得到錫膏分布均勻一致的印刷結(jié)果，而不需要再去考慮所有焊墊的X、Y方向。*高速大量生產(chǎn)高速大量生產(chǎn)需要有快速的制程，一完整自動(dòng)化的連線輸送帶及印刷上高度的可重復(fù)性。因此印刷機(jī)的進(jìn)展也正針對(duì)一方向，印刷頭的參數(shù)以程式操縱，在印刷時(shí)能自動(dòng)對(duì)位及校正，印刷鋼版自動(dòng)清洗，換線高速時(shí)刻最小化及自動(dòng)制程監(jiān)控。*結(jié)論在面對(duì)先進(jìn)的SMT技術(shù)時(shí)對(duì)印刷制程的要求正與日俱增。愈來(lái)愈細(xì)小的元件接腳間距，逐漸增加的元件密度及先進(jìn)的接腳設(shè)計(jì)都使得制程操縱上難度不斷提升，為了跟上時(shí)代的腳步，在市場(chǎng)的要求下，量產(chǎn)更快更好的產(chǎn)品壓力也愈來(lái)愈大?；旌鲜褂孟冗M(jìn)的材料及印刷技術(shù)再加上對(duì)制程的操縱永久是追時(shí)代的不二法門。第五步驟：粘著劑/環(huán)氧樹脂和點(diǎn)膠*何為聚合物（Polymer）聚合物是長(zhǎng)鏈狀的巨型分子，最初是自然生成的，目前則是以現(xiàn)代化技術(shù)合成數(shù)千種成份組合而成。這些化合物可從柔軟、易彎曲的薄膜到比鋼還要強(qiáng)固的結(jié)構(gòu)（如自然界中的蜘蛛網(wǎng)）。在那個(gè)以電子學(xué)為主的資訊時(shí)代里，更是少不了這些聚合物。聚合物要緊可區(qū)分為熱塑料：是一種預(yù)先聚合的物質(zhì)且可再熔融（remeltable），熱固性：一種以液體反應(yīng)成固體的聚合物但不能再熔融。盡管熱固性比較多見，但這兩種材料都被廣泛的應(yīng)用在電子業(yè)里而且兩者都能夠許多種方式來(lái)加以分布（dispense）如（表一）。表一、分布方式一覽材料針管液體噴射印刷底板網(wǎng)板針狀陣列噴灑熱壓粘合晶片粘著等方性膠表面粘著元件粘貼異方性膠異方性膠膜片底膠填充underfill球形表面globtop均質(zhì)性膠液體噴泉射擊在以后或可能運(yùn)用到其它材料*能夠分布的聚合物材料晶片粘著劑有膏狀及薄膜狀，是用來(lái)將半導(dǎo)體的裸晶（baredie）粘著到導(dǎo)線架（leadframe）及基材（substrate）上。盡管目前大部分的產(chǎn)品是環(huán)氧基樹脂的膏狀物，但由于更快及更簡(jiǎn)單的制程方式使得熱塑性的軟膏及薄膜正不斷的增大其市場(chǎng)占有率。等方性（Istropic）導(dǎo)電膠，一般而言是一含銀的環(huán)氧樹脂，通常差不多上點(diǎn)膠的方式應(yīng)用在表面粘著制上，用以取代傳統(tǒng)的錫膏，在這種膠材中除了熱固性材料外，也有一小部分材料是熱塑性的。異方性（Anisotropic）導(dǎo)電膠有薄膜狀及膏狀，用來(lái)在兩接合面上形成單一方向的電路導(dǎo)通。一般常以Z方向上的電路導(dǎo)通應(yīng)用在液晶薄膜顯示幕上。通常不必使用專門的分布工具然而卻需要使用專用機(jī)械設(shè)備來(lái)處理。表面粘著元件粘著劑，也確實(shí)是一般通稱的固定膠，其目的確實(shí)是在PC板通過波焊時(shí)將元件固定在板上。封膠（Cencapsulants），是不導(dǎo)電的膏狀物，用來(lái)愛護(hù)裸晶及增加組裝品質(zhì)，這些聚合物通常用在愛護(hù)COB(chiponboard)，覆晶(filpchip)，目前更應(yīng)用到BGA及微小型（micro）BGA上以取代傳統(tǒng)上所使用的加壓注模（Compressionmolding）。用來(lái)充填礦物的聚合物，其功能用在防止熱機(jī)械上（thermomechanical）的疲勞破壞，即使是面臨熱膨脹系數(shù)有專門大差不的情形下。應(yīng)用在打線的晶片或是TAB元件上通常稱為球狀上蓋（globtop）。*如何在電子業(yè)中分布聚合物針管型分布方式，差不多設(shè)備包含一容器可用來(lái)承裝膏狀物，將壓力施加在材料上再通過針狀的出口來(lái)分布。這種方式已成功且廣泛的被電子業(yè)所使用在晶片粘著，對(duì)膠及導(dǎo)電膠的分布。盡治理論上所有的液體都能夠這種方式分布，但就流淌學(xué)（rheology）而言，要獲得最佳結(jié)果是特不不容易的。也確實(shí)是講，盡管粘度再高的膠材都能夠用此法加以分布，但舉例而言，如銀膠通常針頭出口處呈現(xiàn)“線狀”或是拖出一小段尾巴了來(lái)。除非你所用的銀膠是專用針對(duì)管型涂布機(jī)所設(shè)計(jì)的專門配方才有可能沒有如此的困擾。就針管型含沙射影布機(jī)的制造商而言，它們對(duì)機(jī)器增加了許多新的功能如真空回吸、出口預(yù)熱、旋轉(zhuǎn)式針頭及以程式操縱針頭回溯等都能對(duì)許多不同的材料提供良好的結(jié)果。盡管手握式針管，包含塑膠針筒、活塞及針頭，就足夠?qū)Σ牧线M(jìn)行評(píng)估，但對(duì)一專業(yè)的制造商及品質(zhì)操縱而言，就需要自動(dòng)化的涂布設(shè)備。有許多制造部都能提供單頭或多頭式可程式操縱的機(jī)臺(tái)，供許我不同的客戶選用。機(jī)臺(tái)的范圍可從低價(jià)位，以PC操縱的桌上型直到全尺位，以機(jī)械手臂置放基板再輔以視覺定位，并能量測(cè)涂膠的膠量以自動(dòng)操縱擠出量。精準(zhǔn)的位移技術(shù)提供了精確且一致的涂膠量操縱，氣壓式涂膠盡管簡(jiǎn)單，但關(guān)于膠材粘度改變卻極為敏感，由于粘度本身受到溫度及時(shí)刻、特不是熱固性膠材，在室外溫也有逐漸形成聚合物的化學(xué)反應(yīng)現(xiàn)象。氣壓式設(shè)備也能夠得到不錯(cuò)的結(jié)果，只是在涂布過程中需要操作員緊密的注意。現(xiàn)今有許多元件置放機(jī)都配有涂膠的設(shè)備在其中。液體噴射（fluidjetting）方式和針管方式看似相似，但實(shí)際動(dòng)作處理卻不相同。一外力，差不多上是以千分之一脈沖為單位。施于液體上。造成單一顆液體被射出。這種微小的脈沖能精確的把這些小滴的液體以高的頻率飛到基板上面。以電腦操縱的脈沖是不斷的重復(fù)的，直到足夠量的膠材被涂布上去。涂膠的頭和針管形式不同，能夠在涂滴飛行的過程中就再射出下一個(gè)液滴以提高量產(chǎn)效率。這種非接觸性的涂膠方式對(duì)基板的平坦性比較不在意，且其涂布速度比針管形式要快的多。對(duì)液體噴射而言，一般差不多上使用粘度較低的膠材，而且比起印表機(jī)而言，對(duì)這方面的應(yīng)用是相當(dāng)新的。因此對(duì)其應(yīng)用材料以后的進(jìn)展是能夠期待的。例如目前已在進(jìn)行使用多個(gè)噴射頭的高速機(jī)也在進(jìn)展中。針轉(zhuǎn)印（pintransfer）是將針以陣列方式排列成所要涂布的圖形。在操作上是將這一陣列排列的針頭移到一充滿膠材的盤子上，沾一下膠材再拿起來(lái)，使針尖上有液滴狀的膠沾附在上面。再把這針頭移到基板上需要涂膠的位置，把針頭壓到基板上。使針尖上的膠粘在基板上完成涂布。以彈簧承載的針可有效地補(bǔ)償基板本身不平坦的現(xiàn)象。優(yōu)點(diǎn)是能夠在專門短的時(shí)刻內(nèi)把膠涂布到一寬敞的面積上。然而每一種涂布圖形都需要一個(gè)新的工具。這種方式要緊是應(yīng)用在涂布表面粘著元件所需之粘著劑。印刷鋼板（stencil）一般差不多上表面粘著組裝時(shí)用來(lái)錫膏印刷到基板上用的。這種方式同樣也能夠用來(lái)涂布導(dǎo)電用的銀膠（含銀的環(huán)氧樹脂粘膠）及其他以聚合物為基礎(chǔ)的材料。其制程方式是將一金屬或聚合物制成的刮刀在一有特定圖形開孔的薄金屬板上移動(dòng)，把膠材通過金屬板上開孔涂布到基板上。這種方式有高的產(chǎn)能及準(zhǔn)確的對(duì)位，但每一種不同的涂布分布就需要一個(gè)機(jī)關(guān)報(bào)的鋼版。印刷鋼板的制作技術(shù)在近年來(lái)有長(zhǎng)足的進(jìn)展，以微細(xì)腳距的需求。鋼版的制作不再只是用蝕刻的方式而已，目前已有雷射等方式。雷射鉆孔已成為市面上大量采納，因?yàn)榧庸た焖?，且鉆的孔壁會(huì)產(chǎn)生導(dǎo)角(taper)有利用膠材脫離印刷鋼版。最后在通過資料轉(zhuǎn)換得以CAD-CAM方式能在幾小時(shí)內(nèi)就可制作出精準(zhǔn)的印刷鋼版。網(wǎng)版印刷方式差不多上是從古老的印刷技術(shù)進(jìn)展而來(lái)的。其綱版上沒有任何皺折阻隔，網(wǎng)孔表面上涂上一層和照像底片的感光乳劑，并可制成所有的涂布圖形。但由于網(wǎng)孔間有網(wǎng)線通過，降低且限制膠材通過，因此在微細(xì)腳距上的應(yīng)用遠(yuǎn)比印刷鋼版要困難得多。然而網(wǎng)版印刷仍然廣泛的應(yīng)用在許多粘著劑上如導(dǎo)電膠及粘著膠。此外，印刷機(jī)臺(tái)及有經(jīng)驗(yàn)的技術(shù)員是目前許多工廠仍將接著使用這一技術(shù)革新的最重要因素。在涂布粘著劑及愛護(hù)用膠材，如均質(zhì)性的材料，在大面積的表面時(shí)能夠用噴灑、浸泡及簾幕（curtaincoating）方式來(lái)加以涂布。只有噴灑能夠選擇性的涂布在需要的位置。這些方式也同樣能夠用來(lái)涂布封膠及其他粘著劑。膠片粘著，有幾種粘著劑如熱塑性晶片粘著劑及異方性導(dǎo)電膠等確實(shí)是制成這種干的薄片形式。膠片粘著并不需要膠材涂布制程方式，而是使用以真空吸頭來(lái)吸取預(yù)先成型（外型裁切成所要尺寸）的膠片，再放置到需要的位置。在應(yīng)用上是把晶片或是其他元件對(duì)位，壓在薄膠上方再加熱使膠反應(yīng)而生產(chǎn)粘性。這一薄片同時(shí)也可用一小的壓力及中等溫度使其粘附在定位上。在施以短的急速的加熱周期能夠使迅速完成粘合。盡管需要專門的設(shè)備來(lái)施加Z方向壓力及完成粘合，但由于過程特不有效率。潔凈及簡(jiǎn)單使得投資特不有價(jià)值。有些大型工廠也已也改變制程方式，使用薄膜膠片并在千分之一秒完成粘合，這就確實(shí)是最快的（snapcure）熱固性膠也無(wú)法達(dá)到。*聚合物處理方式熱膠性膠材是有機(jī)物，然而卻和無(wú)機(jī)的焊錫相類似，在制程上先加熱到液狀，接著是冷卻固化。有些熱塑材料則是呈現(xiàn)膏狀的聚合物且能夠?yàn)槿軇┧芙?。這種涂布用的膏材會(huì)因加熱使溶劑揮發(fā)而逐漸變硬。盡管粘合能夠在膏材依舊“潮濕”的時(shí)候形成。但最佳的結(jié)果最好依舊先干燥膏材再加壓加熱形成粘合。熱固性膠材需要形成聚合物才能從液態(tài)變成固體。加熱是最一般激發(fā)硬化的方式：?jiǎn)我荒z材，低溫保存的膠能在中熱環(huán)境下迅速的變成固化。等方性導(dǎo)電膠能利用回流爐以較低的溫度，約在130到160℃第六步驟：元件著裝PCB的量產(chǎn)速度要緊是由元件置放設(shè)備來(lái)決定，而絕大部分需要乾地重工（rework）的缺陷也是在元件放置時(shí)所造成的。設(shè)備上所使用的進(jìn)料器(feeder)形式也是決定量產(chǎn)速成度及元件放置可靠度的重要因素之一。由于沒有任何一種放置設(shè)備適當(dāng)進(jìn)料系統(tǒng)且量產(chǎn)速度能符合需求才是計(jì)盡購(gòu)買設(shè)備時(shí)最要緊的考量點(diǎn)。*以手放置元件的缺點(diǎn)盡管不經(jīng)濟(jì)且不可靠，在生產(chǎn)雛形產(chǎn)品時(shí)仍然是以手放置元件為主。而在進(jìn)行小量生產(chǎn)時(shí)假如元件置放機(jī)需要花專門多時(shí)刻才能寫好程式，或是沒有合適的時(shí)料器時(shí)也會(huì)考慮以手來(lái)放置元件。只是由于大部分的被動(dòng)元件并沒有印上任何標(biāo)示，因此要注意不要把元件混在一起以免弄亂了，通常能夠用一些做了記號(hào)的小盒子來(lái)承裝這些小元件。在用手組裝時(shí)另一個(gè)常會(huì)遇到的問題是把元件的極性裝錯(cuò)了。這種情形特不容易發(fā)生在鉭元素制的電容或其他如SOIC或PLCC等有極性的元件上。作業(yè)員必須知到如何分辨出主動(dòng)元件的第一只接觸（通常會(huì)以一圓點(diǎn)來(lái)標(biāo)示）及被動(dòng)元件的正極（通常是在正極端點(diǎn)上有一斜角或刻痕表示）。關(guān)于放置點(diǎn)若是涂有錫膏則其放置精度會(huì)比涂有粘著劑的要差一些。而且錫膏有可能會(huì)因塌陷在焊墊間造成短路。同時(shí)完全依靠焊錫在熔融時(shí)的自我校正特性來(lái)矯正元件放置上的失誤也是不可靠的。因此關(guān)于放置不準(zhǔn)的元件最好拿起來(lái)重新放好，而不要用推的，以免弄垮錫膏。關(guān)于小的被動(dòng)元件鑷子就夠用了，但關(guān)于多接腳的主動(dòng)性元件而言，真空吸筆在對(duì)位上要好用得多。*自動(dòng)元件放置自動(dòng)元件放置機(jī)是表面粘著設(shè)備中最重要且最值得投資的設(shè)備，同時(shí)是決定整個(gè)量產(chǎn)可行性的關(guān)鍵。今天元件置放機(jī)可分為四大類：可連線的(in-line)，同時(shí)的(simultaneous)，連續(xù)性的(sequential)及連續(xù)且同時(shí)的，邊疆設(shè)備是以一系列固定位置的置放機(jī)器將元件一一放到順著軌道移動(dòng)的PC板上。同時(shí)置放機(jī)是將一整組元件一次就放到PC板，而連續(xù)式設(shè)備則是以軟件操縱在X-Y軸上移動(dòng)的放置抓頭依續(xù)將元件逐一放到板上。連續(xù)且同時(shí)的放置設(shè)備也是以一套軟體來(lái)操縱一組放置抓頭在X-Y軸平面上將元件放在PC板上。元件放置機(jī)也能夠依其工作彈性及輸出速度來(lái)區(qū)分。工作彈性是指其對(duì)不同元件的處理能力，通常是要付出代價(jià)的，也確實(shí)是有越高的工作彈性其輸出速度會(huì)愈慢。例如機(jī)器手臂是最有工作彈性的，不只能夠放置元件還能夠點(diǎn)錫膏等，其硬體成本和其功能相比是特不的廉價(jià)，然而其軟體在配合硬體時(shí)其成本相對(duì)的就專門貴。因此差不多原則是這機(jī)械手臂是否行動(dòng)特不緩慢且需要長(zhǎng)時(shí)刻的設(shè)定并會(huì)因此而延緩工作需要。*評(píng)估需求在市場(chǎng)放上新型的元件放置機(jī)不斷的了現(xiàn)，價(jià)位由桌上型的約2萬(wàn)元美金到要好幾百萬(wàn)的特不高速的放置機(jī)都有。廉價(jià)的機(jī)種（2~10萬(wàn)美金）被許多公司用來(lái)做為雛型產(chǎn)品生產(chǎn)用。量產(chǎn)型的設(shè)備不是能夠用來(lái)放置各種元件的，機(jī)器確實(shí)是只能放置某些特定元件。評(píng)估和選擇是專門復(fù)雜的工作，特不是在元件和進(jìn)料器都還未標(biāo)準(zhǔn)化。有些地點(diǎn)就確實(shí)是已標(biāo)準(zhǔn)化也因?yàn)橥庹`差太大而不適用。同時(shí)許多設(shè)備上的硬體及軟體也示全符合表面粘著協(xié)會(huì)所定的標(biāo)準(zhǔn)（SMEMA）。重要的選擇參數(shù)包含了被放置元件的復(fù)雜度，所使用的包裝及設(shè)備標(biāo)準(zhǔn)，現(xiàn)在及以后所會(huì)預(yù)測(cè)的元件型式與數(shù)目及是量產(chǎn)依舊工作彈性重要等。以表格方式將所要特性及現(xiàn)有設(shè)備表列出來(lái)能夠使選擇合適機(jī)器的工作更清晰。參考文件（一）有詳細(xì)的問卷能夠幫忙選擇元件放置機(jī)。這些問題可應(yīng)用在如何減少選擇的對(duì)象，并以加重計(jì)分方式來(lái)增加某些專門需求，這些需求包含了：要處理哪能些種類的元件？這些元件是以成堆，盒裝或卷帶式包裝？它們是否是微細(xì)腳距的元件？有多少種元件要使用？要作用什么樣的主機(jī)板？量產(chǎn)速度是多少？*選擇參數(shù)最大基板尺寸：盡管許多元件放置機(jī)是針對(duì)混載制程所開發(fā)出來(lái)的，只能加工小盡寸的基板，但對(duì)表面粘著而言，使用12X18”或甚至18X18最多可使用進(jìn)料器數(shù)目或空羊位置容量是另一項(xiàng)衡量元件放置機(jī)的能力。這關(guān)于機(jī)放置元件的種類有著緊密的關(guān)系。元件放置速度及工作彈性，在選擇單一或整組設(shè)備時(shí)必須要先確定產(chǎn)品的混合形式，有多少個(gè)及多少種元件在每一個(gè)板子上，及平均的生產(chǎn)速率。明白目前的需求是否不足要再增加設(shè)備，差不多上須要加以考慮的因素。放置精確/重復(fù)性——當(dāng)元件的尺寸愈來(lái)愈大且接腳間距小的愈來(lái)愈多，因此關(guān)于元件放置精確度要求愈來(lái)愈高，有許多種方式能夠用來(lái)對(duì)精確度加在定義，但有一種是特不有用的，那確實(shí)是：在元件放置后其中央的接腳和其相對(duì)映的焊墊的最大同意誤差，不同的是應(yīng)用范圍有不同的精確度要求，但對(duì)不同的撰寫程式方式，只要在14X18”的基板上，X-Y軸的重復(fù)性能操縱在0.002到0.004”之間，放置精度在0.2到0.5”之間就已足夠應(yīng)付大多數(shù)量產(chǎn)上的需要。在放置微細(xì)腳距元件時(shí)放置精度就顯得特不重要。視覺能力——視覺系統(tǒng)能夠分辨出元件接腳和其焊墊間相差多遠(yuǎn)并“指示”機(jī)器去校正其差異。為了使視覺系統(tǒng)能發(fā)揮其真正的作用，機(jī)器的硬體必須有足夠的解析度及重復(fù)精確度才可。視覺能夠有效的彌補(bǔ)焊墊在PC板制作時(shí)的偏移及元件制造上的誤差，同時(shí)也可在參考點(diǎn)來(lái)彌補(bǔ)大型PC板上相對(duì)上較大的偏移量。粘著劑涂布能力，在通過波焊錫爐前以非導(dǎo)電性的粘劑將元件臨時(shí)固定在PC板上。粘著劑是以針筒點(diǎn)膠的方式涂布到PC板上放置元件，再將板子加熱以固化粘膠，以確保元件能承受錫波的流淌。有許多種方式能夠用來(lái)涂布粘膠，但最一般的是以針筒點(diǎn)膠的方式來(lái)進(jìn)行，其系統(tǒng)是以整組的方式裝置在元件置放機(jī)上。點(diǎn)膠針筒可單獨(dú)使用一組X-Y軸或是和其他的元件放置抓頭共同使用一個(gè)X-Y軸，后者盡管比較廉價(jià)，但因?yàn)楣灿玫木壒室虼嗽谒俣壬蠒?huì)比較慢些，因此依舊要依照量產(chǎn)速度來(lái)選擇所需要的機(jī)型。*結(jié)論放置的精確度及可靠度以及容易保養(yǎng)的機(jī)臺(tái)是使用者最關(guān)懷的事，因此使用者在進(jìn)行評(píng)估及選擇機(jī)臺(tái)進(jìn)也要考慮到目前及以后的需求。因?yàn)闆]有任何一臺(tái)單一設(shè)備能夠滿足所有的需求，因此必須將所有的問題都有詳細(xì)表列出來(lái)才能對(duì)列入考慮的機(jī)器有一完整的認(rèn)知，也才能做出對(duì)自己最有利的選擇。對(duì)某些公司而言，為達(dá)到其工作彈性及生產(chǎn)速度上的需求會(huì)將多臺(tái)不同類型的機(jī)臺(tái)組合在一起使用，而不僅僅只用一臺(tái)放置機(jī)臺(tái)。第七步驟：焊接今天絕大部分的焊接方式，差不多上用波峰焊錫（wavesolder）及熱風(fēng)回焊（reflow）。盡管波峰焊錫法已有多年（也還會(huì)持續(xù)許久）?；睾改壳耙阎髟渍麄€(gè)表面粘著組裝事業(yè)。事實(shí)上，許多大公司正在進(jìn)行不需要使用波峰焊錫法的制程設(shè)計(jì)。在另一方面而言，波峰焊錫法本身也不斷的在進(jìn)步中，特不是在免洗及低揮發(fā)性的有機(jī)助焊劑方面。大部份的注意力都集中在助焊劑的噴瀝及在惰性氣體填充下進(jìn)行波峰焊錫法，這兩方面都有極大的關(guān)心。噴瀝助焊劑是一簡(jiǎn)單的選擇，這方式能夠更有效的操縱助焊劑涂布的量，可節(jié)約材料上的耗費(fèi)及免除量測(cè)其比重時(shí)不小心所造成的誤解。其最大的成果是這種免洗的波峰焊錫制成產(chǎn)品幾乎能夠符合軍規(guī)上潔凈度的要求。以噴瀝助焊劑方式再加上在氮?dú)饷荛]環(huán)境下可將制程操縱在此一清潔的程度上。波峰焊錫法既然已如此進(jìn)步，更不用講主流的回焊法。在焊墊間距不斷的縮小，對(duì)陳列元件日漸重視及對(duì)無(wú)鉛焊錫膏的需求，多方的要求下回焊單面或雙面組裝后的PC板以達(dá)到其產(chǎn)品需求，減少布線上的困難并提供設(shè)計(jì)者提高PC板兩面組裝元件的密度。因?yàn)閷?duì)設(shè)計(jì)者而言要再回頭去修改線路以減少制程上焊接的缺陷是極為苦惱的情況，不只會(huì)使產(chǎn)品延期，且今后出來(lái)的產(chǎn)品會(huì)可不能動(dòng)作亦是一個(gè)問題，再加上花費(fèi)等，這一方式全然是行不通的。*回焊：不斷進(jìn)步的制程方式許多往常是設(shè)計(jì)給波峰焊錫用的設(shè)計(jì)，現(xiàn)在都改交給承包商以雙面回焊法。因?yàn)槿绱俗鞅容^經(jīng)濟(jì)，有更高的良率可減少重工（rework）的需求且可減少支出。今日的回流焊錫大部分差不多上以對(duì)流的熱風(fēng)在空氣或氨氣環(huán)境下進(jìn)行以減少表面氧化，其差不多方式并沒有改變，但制程工程師希望對(duì)設(shè)備上能有更多的操縱，如加溫區(qū)域及最高溫度等，另一操縱重心則是冷卻速率，以期能減少金屬間界面合金化合物的形成，減少表面的氧化，同時(shí)也讓出爐的產(chǎn)品降溫到人手能夠接觸的溫度。有味的是，一直到現(xiàn)在才有工程師注意到在回焊時(shí)板子中間會(huì)有下陷的情形發(fā)生，就如同在波峰焊錫爐上一樣（不知是否是因?yàn)闆]看見因此也就沒想到？）。所有的設(shè)備現(xiàn)在都有提供板中央的支撐來(lái)解決這一問題，以減少雙面板組裝時(shí)發(fā)生元件空焊、移動(dòng)及板子彎曲等現(xiàn)象。這一技術(shù)早已為波焊法所使用。不管是使用那一種回焊設(shè)備，成功的要素不外是不斷的監(jiān)視板子及重復(fù)的量測(cè)板溫，定期量測(cè)板子上的加熱曲線是制程操縱的一部分。交熱電偶以高溫焊錫著接在接腳上可幸免熱電偶脫落及與板子有良好的接觸。在制作量測(cè)用的板子時(shí)就幸免使用膠事業(yè)及粘膠。在使用BGA時(shí)，由于有溫度差異存在于板子表面及元件中心下方，因此必須直接壓那個(gè)板子表面最低溫的地點(diǎn)。將熱電偶接到那個(gè)地點(diǎn)頗為簡(jiǎn)單，只要先在板子上陳列元件中央的焊墊處鉆一個(gè)洞，再印錫膏把元件組裝到板上再以現(xiàn)有的溫度曲線回焊此元件，使元件焊在板子上，最后再把那個(gè)洞再鉆一次使那個(gè)洞能深入到元件底部的錫球（0.03時(shí)）中心，將熱電偶插放此板上之孔中，并以環(huán)氣樹脂對(duì)佳此洞就完成了。*缺陷處理許多缺陷的確存在于波峰焊錫及回焊中，但絕大多數(shù)在通過適當(dāng)?shù)墓こ淘O(shè)計(jì)及維型生產(chǎn)后都能夠幸免。至于剩下的部分則可在試產(chǎn)時(shí)以制程上的操縱加以排除。以下確實(shí)是幾個(gè)實(shí)例：小錫球：總是出現(xiàn)在波峰焊錫中。經(jīng)由高速攝影機(jī)的協(xié)助發(fā)覺錫球是在板子離開波焊錫爐時(shí)發(fā)生的。錫球可能是由于過強(qiáng)的錫波使焊錫跳離板子，也有可能是由于焊錫爐表面上的雜質(zhì)造成錫波飛濺的現(xiàn)象。其中差不多的緣故在于助焊劑和防焊漆是否相容及小錫球是否能夠粘附在防焊漆的表面上如（圖一）圖一、錫球停留在兩接點(diǎn)間，其緣故是由于助焊劑和防焊漆兩者不相容之原故，只要事前稍加評(píng)估選擇就可幸免此一現(xiàn)象。工程師應(yīng)對(duì)防焊漆及助劑加以評(píng)估，然后采納最好的那一種組合。同時(shí)，也是最一般的建議確實(shí)是對(duì)所有的組裝廠都相同的建議：減少PC板供應(yīng)商數(shù)目，如此才能減少在防焊漆厚度上的變異及因防焊漆不同的固化（cure）程度所造成的阻礙。焊接短路在一SOP（small-outlinepackage）元件接腳上，通常是由于不正確的設(shè)計(jì)規(guī)范，如超過一特定寬度的焊墊或是焊接長(zhǎng)度不足以疏通多余的錫量如（圖二）。正角的寬度應(yīng)在0.02時(shí)到0.022時(shí)之間；假如太寬那是使用活性較高的助焊劑也無(wú)法使焊錫迅速的沾滿整個(gè)焊墊。就接腳本身沾錫能力而其腳和塑膠的界面也是容易造成短咱的位置。而這些情形一旦發(fā)生也會(huì)減綬焊墊沾錫速度，阻礙焊錫流淌并導(dǎo)致短路發(fā)生。圖二：焊墊寬度超過規(guī)范常會(huì)伴隨著小錫力不足而造成SIOC元件接腳上的短路對(duì)沾錫能力強(qiáng)的接腳而言，可用增強(qiáng)焊墊上的流淌性的方式來(lái)防止短路。若在設(shè)計(jì)上要有意造成SIOC的焊墊短路時(shí)，則要使這些焊墊的寬度大于其他的焊墊。這較大的焊墊寬度由于能夠產(chǎn)生較相鄰焊墊和接腳間更大的表面張力因此能夠形成所要的短路。一般而言，這種形成有意短路的焊墊其寬度至少要有正常寬度的三倍以上。對(duì)SOIC元件而言，在焊接時(shí)如要幸免短路而有意使用較長(zhǎng)的焊墊以分散焊錫時(shí)，通常焊墊延伸的方向會(huì)壓在焊墊的尾端而不是在元件端。此外要注意的是維修單位和品管人員也要清晰的讓他們明白焊接完成后焊點(diǎn)所要的結(jié)果是如何樣的，因?yàn)榫蜁?huì)發(fā)生過品管人員把工程人員有意造成的短路當(dāng)成了不良品。焊錫不足或是空焊的產(chǎn)生可能有三種情形：助焊劑氣體噴出，防焊漆厚度不均勻及錫波太低。助焊劑氣體噴出用一種“l(fā)evCheck”的玻璃片就能夠?qū)ｉT容易檢查出來(lái)。用一般表面粘著技術(shù)（SMT）的粘膠將元件固定在玻璃片的下方，再將這片板子以一般制程方式處理，就能夠檢測(cè)出是否有太多的助焊劑氣體噴出。在助焊劑的泡沫中能夠看見助焊劑的氣體由元件下方流出來(lái)，但若是使用噴霧助焊劑的技術(shù)時(shí)應(yīng)該可不能看到這一現(xiàn)象。假如預(yù)熱區(qū)設(shè)定不正確或運(yùn)送帶的速度太快，在玻璃片通過錫波時(shí)也會(huì)看到助焊劑噴出的現(xiàn)象如（圖三）。圖三、在和錫波接觸時(shí)由于助焊劑氣體噴出所造成焊接不良的現(xiàn)象。能夠嚴(yán)格操縱防焊漆厚度的方式以幸免內(nèi)部聚攏太多的助焊劑。厚的防焊漆或防焊漆涂布厚度不均勻會(huì)使助焊劑在和錫波接觸時(shí)無(wú)法被排除，使得焊墊附近容易發(fā)生因助焊劑噴出所造成的焊錫不足。對(duì)波峰焊錫及錫膏印刷（回焊）兩者而言，防焊漆的厚度應(yīng)該要至少和焊墊高度相同，因此能低一些是最好。*對(duì)回焊而言焊錫短路發(fā)生在回焊過程中通常是由于在此區(qū)域內(nèi)的接腳上被印上了太多的錫膏。在改變印刷鋼板厚度及開孔尺寸前有些緣故要先加以考慮。假如PC板上噴（鍍）焊錫厚度改變是有可能會(huì)造成短路的。在回焊過程中即使是用了最好的錫膏也是會(huì)有錫膏塌陷的情形發(fā)生而造成短路，有些則是因?yàn)樵诨睾钢袥]有足夠的時(shí)刻使焊錫能沾滿焊墊及接腳，因此略微增加一些焊錫的液化時(shí)刻或許能使短路現(xiàn)象解除。惰性氮?dú)馓畛湓诨睾高^程中，由于促使焊墊及執(zhí)著腳沾錫速度加速，通常也能減少短路的發(fā)生。對(duì)實(shí)際測(cè)試而言，將一樣本PC板以一熱板或重修工作臺(tái)(reworkstation)加以回焊也能夠?qū)χ瞥碳右则?yàn)證。小錫珠，也確實(shí)是在小電阻、電容邊緣的錫球。它們的產(chǎn)生是由于錫膏原本就被印刷在元件的下方，然后在回焊時(shí)被擠出來(lái)所造成的。這些多半是因?yàn)殄a膏本身塌陷到元件下方后再回焊所導(dǎo)致的如（圖四）。通常起因是在錫膏和回焊曲線不相容時(shí)發(fā)生的。圖四、回回焊時(shí)刻不是導(dǎo)致沾錫不完全所產(chǎn)生的小錫珠造成接腳短路的現(xiàn)象。要了解這一問題，可將一印完錫膏完成組裝的PC板通過一回焊爐，然后將爐子的最后一個(gè)回去焊區(qū)（reflowzone）溫度設(shè)定在正好比錫膏液化溫度低一點(diǎn)的地點(diǎn)，如此就能幸免錫膏發(fā)生最壞程度的塌陷但又能看見元件下方的焊錫形成的模樣?？蘸?，當(dāng)沒有任合接點(diǎn)形成時(shí)，一般而言差不多上由于在元件放置往常錫膏就差不多不夠或是接腳在成型時(shí)就差不多有平坦度上的問題如（圖五）。通常會(huì)發(fā)生的狀況是在通過回焊時(shí)由于焊墊本身沾錫不良或是太慢，使得焊錫無(wú)法由焊墊上流到接腳上面。在鍍鎳金的板子及銅上預(yù)涂上一層有機(jī)模的焊錫板上有時(shí)會(huì)出現(xiàn)這種現(xiàn)象。因此當(dāng)這種現(xiàn)象一旦發(fā)生時(shí)不要立即認(rèn)為是錫膏印刷上出的問題。圖五、空焊或接腳翹起（墓碑現(xiàn)象）可能是由于焊墊本身沾錫不良導(dǎo)致焊錫流到接腳位置所造成沾錫不良，就第一印象上而言都會(huì)認(rèn)為問題是出在焊墊或接腳本身和錫接合的能力不行。若是使用低活性助焊劑的話那還有點(diǎn)道理。只是更好的解決應(yīng)該是太長(zhǎng)的預(yù)熱時(shí)刻把助焊劑中的活化物質(zhì)都消耗光了如（圖六）；（同樣的情形也可會(huì)發(fā)生在長(zhǎng)時(shí)刻的預(yù)熱溫度不足環(huán)境下）。若發(fā)生這種現(xiàn)象其檢查方法是拉開幾個(gè)接點(diǎn)上的接腳，在接點(diǎn)上能夠發(fā)覺空焊的狀況。圖六、有缺陷的接腳焊點(diǎn)，是由于過長(zhǎng)的預(yù)熱導(dǎo)致助焊劑內(nèi)活化物質(zhì)被消耗完畢。*經(jīng)驗(yàn)的重要成功解決焊點(diǎn)上的問題大部分差不多上依靠經(jīng)驗(yàn)，但經(jīng)驗(yàn)則通常依靠直覺。經(jīng)驗(yàn)通常能夠由其他地點(diǎn)得到一“老手”及設(shè)備操作人員,因?yàn)樗麄兠刻於己驮O(shè)備相處在一起，從他們身上我們能夠?qū)W到許多知識(shí)。在這提示一下，每當(dāng)解決一個(gè)問題時(shí)都用筆式電腦記錄下來(lái)，不然就算今天解決了問題，可能下個(gè)月又會(huì)要再重新面對(duì)一次，傷一次腦筋。第八步驟：清洗*前言假如有一天，我們只用蒸汽除油氣方式，就能夠?qū)⒒迳纤兄瞥痰臍埩粑锴宄凉崈羟覜]有任合相容性的問題發(fā)生，那就再?zèng)]有什么廢棄物處理上的問題了，因?yàn)閾]發(fā)出來(lái)的蒸氣差不多上相當(dāng)安全、無(wú)燃燒性且沒有任何殘留液需要烘干，因此全然就不需要處理任何的廢棄物。所需要丟棄的物質(zhì)也減少到只剩下一小桶沉墊物而已。這些系統(tǒng)不需要水，不需要干燥也不需要有排除廢氣裝置。假如能如此那真是一偉大的進(jìn)步。只是這并不是確實(shí)。盡管我們不想花太多的力氣去講明什么是氟氯碳化物，什么是臭氧層，什么是蒙特婁公約，然而了解什么緣故要清洗及了解殘留物卻是必須的。*污染物的來(lái)源PC板上的殘留物污染通常能夠區(qū)分為兩類：離子及非離子的。離子殘留物在氣的環(huán)境下會(huì)導(dǎo)電造成焊錫接點(diǎn)的短路及腐蝕。非離子殘留物其表現(xiàn)就如同絕緣體一樣，舉例而言它們可能會(huì)阻礙電流通過連結(jié)器，或是其他同樣類型用來(lái)相互連通的接點(diǎn)。傳統(tǒng)以松香為其材的助焊劑同時(shí)包含了離子（活化物）及非離子（松香）兩種殘留物至于污染物呢，除了助焊劑以外還有許多來(lái)源，其中也包含了在制造PC板的過程中所使用含有大量離子及侵濁性的物質(zhì)。空PC板的另一種污染物則來(lái)自包裝、儲(chǔ)存、運(yùn)輸、收貨及再儲(chǔ)存等，因此在組裝時(shí)刻即使是收貨時(shí)就已證實(shí)PC板本身專門潔凈，但當(dāng)板子一旦暴露在升高的溫度下板子依舊有可能會(huì)跑出一些含離子的物質(zhì)。元件有時(shí)后會(huì)儲(chǔ)存在“潔凈”的地區(qū)好幾個(gè)月才有機(jī)會(huì)拿出來(lái)使用。板子在通過插件及焊接時(shí)，從一站移往下一站中都有可能會(huì)受到損害。即使在工作人員都戴上手套，其清潔程度也只和工作人員都戴上手套，其清潔程度也只和工作人員相同，而他們可能也是離子的污染源之一。對(duì)制造清潔劑的化學(xué)工業(yè)而言，幾乎所有的產(chǎn)品都有著大伙兒所熟悉的環(huán)境標(biāo)志“不含有CFC成份”，然而如何為一特定制程選擇合適的成分并不是一件容易的事，而且在選擇的時(shí)候并不是講適合于不人的東西一定能夠適用在我那個(gè)地點(diǎn)，而且在選擇的時(shí)候并不是講適合于不人的東西一定能夠適用于在我那個(gè)地點(diǎn)，這種情況是沒有捷徑的。有時(shí)候甚至?xí)羞m合某廠的產(chǎn)品可能有會(huì)對(duì)不工廠造成嚴(yán)峻的損害。就實(shí)際而言，以熔液清洗的效果完全視所使用的助焊劑種類、制程時(shí)刻及溫度、基板設(shè)計(jì)、元件（布線）密度、元件種類、產(chǎn)量設(shè)計(jì)、清洗設(shè)備及制程參數(shù)（甚至包含了噴嘴造型及壓力）而定。而且所有制程用設(shè)備都要能耐得住反復(fù)的測(cè)試。最后，決定那一種熔劑能夠清洗的最潔凈仍只是選擇項(xiàng)目中的一項(xiàng)而已，我們還要考慮到材料和熔劑間的相容性比如講，元件上的印字、防焊漆、PC板的接合劑及聚合物等會(huì)可不能和熔劑起反應(yīng)等。工業(yè)安全衛(wèi)生則要緊著秤在熔劑的氣味，可燃性及暴露的限制等來(lái)決定。廢棄物是否必須以有害物質(zhì)來(lái)加以處理或是熔劑能夠被簡(jiǎn)單的送走倒掉、回收或是可再加以利用。假如選擇是有機(jī)揮發(fā)性化合物（VOC）或會(huì)造成溫室效應(yīng)（ODS），那就有可能成為下一波被禁止使用的對(duì)象?；ㄙM(fèi)是否能夠同意，這包含了所有新的制程、設(shè)備、材料、操作、保養(yǎng)、工程、人力、訓(xùn)練及那些和設(shè)備相關(guān)的水，空氣及廢棄物處理等。*從溶劑到設(shè)備一旦確定要使用那一種化學(xué)溶劑，就能夠選定要使用那一種機(jī)器設(shè)備，制程及參數(shù)設(shè)定：?jiǎn)螜C(jī)或是連續(xù)、清洗時(shí)刻及溫度、噴灑角度及壓力、輸送帶速度、進(jìn)水品質(zhì)、干燥時(shí)刻及溫度及為了使用低活性的助焊劑能清洗潔凈所用的超音波清洗裝置之能量。就過去的經(jīng)驗(yàn)而言，軍方并不同意使用超音波，因?yàn)樵?950年代時(shí)的研究報(bào)告顯示，超音波會(huì)導(dǎo)致故障發(fā)生。這是因?yàn)槌舨〞?huì)將連線晶片和元件焊墊間微細(xì)的金線振斷。盡管最近軍方已改變了規(guī)范，而且由EMPF及其他研究機(jī)構(gòu)所也做了許多和超音波能量對(duì)焊點(diǎn)的阻礙。在同一時(shí)刻內(nèi)，新的金線焊接技術(shù)也提供了更牢固的接點(diǎn)以承受超音波的振動(dòng)。這并不是講這種技術(shù)確實(shí)是百分之一百的安全。在適當(dāng)?shù)臓顩r下超音波能夠是一有用的工具，然而故障的機(jī)率仍然存在，而且某些元件在某些環(huán)境應(yīng)用下可能會(huì)產(chǎn)生故障。另一選擇是能夠使用水溶性的助焊劑（WSF）。水溶性助焊劑能夠提供良好的助焊能力因?yàn)橛兄^強(qiáng)的侵濁力，但也因此假如沒有清洗潔凈將會(huì)造成問題。舉例講，若水溶性助焊劑因?yàn)榫哂休^低的表面張力，而不易從高密度的元件區(qū)被清洗潔凈，甚至殘留在元件內(nèi)或一束絕緣的電線內(nèi)都有可能會(huì)導(dǎo)致故障。許多的水溶性焊劑都含有聚乙烯乙二醇的成份，這些成份是不含離子及易吸灑的也確實(shí)是講，它們會(huì)從空氣中汲取灑氣然后造成電化學(xué)方面的運(yùn)移（電子運(yùn)移）并因離子污染而降低電性上的表現(xiàn)。除此之外，因?yàn)椴缓x子因此聚乙烯無(wú)法用一般的率取出溶劑電阻的方式來(lái)量測(cè)其潔凈度。*免洗：一個(gè)新的相法那個(gè)免洗制程的概念是起源于使用低殘留物的助焊劑，也確實(shí)是內(nèi)部只有一點(diǎn)點(diǎn)或是沒有會(huì)侵濁性的物質(zhì)來(lái)增加產(chǎn)品的可靠度。不幸的是有些使用者認(rèn)為既然是使用低殘留物的助焊劑，成品就能夠不需要再清洗，這一點(diǎn)也不假，只要助焊劑是唯一的污染源即可。就實(shí)際而言，免洗制程需要一全新