一、摘要
自蒙特娄议定书规定禁产CFC后，电子组装业者受到相当大的影响。因此发展在电子组装后段SMT制程使用免洗制程以取代CFC清洗技术，其中最困难之一为SMT钢板印刷技术。本篇主要利用检测技术来分析制程变数，并且依据不良率分析，提出改善方案，以提高制程之良率。在制程变数中主要为钢板种类、锡膏种类及钢板印刷次数，因此由变数寻找出印刷较为清晰的产品为其生产依据。在不良率分析方面，依据不良现象找出原因，如IC焊锡不良或PCBbondingpad焊锡性不良，改善其原因使产品焊锡性良好，相对就会提高产品之良率。本文提出如何建立全套分析技术，对于SMT制程不良，亦提供完整分析，有助于工厂之不良品分析，希望藉此分析技术，协助电子资讯产业在禁产CFC及限用HCFC下，将其损失减至最小。
二、钢板印刷
钢板要求除了尺寸大小正确之外，另外钢板孔内壁之要求有二项，一是没有undercut，另一项是表面粗糙度要细。图1和2分别为A及B工厂所生产之钢板，从钢板孔内壁观察，A工厂孔内壁并没有undercut且粗糙度较细，理论上在印锡膏于PCB之bondingpad上，其锡膏的形状应该较为清晰（sharp）。图3和4分别为使用A及B工厂所生产之钢板以X工厂相同锡膏印在PCBbondingpad之锡膏的形状。从图3及4之箭头1所示，可以见到在图3之角的地方较有半圆的形状，而图4之角的形状比较不圆。在图3及4之箭头2为边之形状，从形状得知图3之边较为直而且清晰。从上面得知在使用相同锡膏，相同制程条件下，祗有钢板不同所印下去之形状就有所不同。在图1A工厂所生产钢板孔内壁较为清晰，其印下去锡膏外形也较为清晰及明显。reflow后，在两个bondingpad之间的绝缘阻抗会较小，一般对于bondingpad之绝缘阻抗要求要大于108Ω/cm2。如果绝缘阻抗下降，bondingpad之漏电流增加，可能造成电性functionfailure，这种现象在高频下或因bondingpad之距离变短而更加严重。 印在PCBbondingpad锡膏的形状也与印刷次数有关系，较明显者可看出印刷1到5次时锡膏形状之边还很直，但次数为20次时，可发现锡膏形状已不是四方形，而且边缘也已弯曲。由此可知印刷愈多次其形状愈不明显，其原因可能是印刷愈多次黏在孔壁之锡膏就愈多，而影响下次印锡膏之形状及量。因此使用钢板印锡膏时，不能印太多次，一段时间后必须擦拭清洁，不然所印下去锡膏之品质就会不好，影响产品之良率及可靠度。所以在订定制程条件，要包括多久需擦拭钢板一次，一般制程最好每5～10次就要擦试。 印在PCBbondingpad之锡膏的形状和厂牌不同也有关系。从分析结果得知不同厂牌之锡膏所印下来的形状相差很大。由此可见相同钢板，因为锡膏不同所印出来的外形也相差很大，所以在制程中除选用良好钢板之外，还必须选用良好锡膏才能生产良好的SMT产品。 同一家公司所使用之相同厂牌不同型号的锡膏Y与Y-1，其印在PCBbondingpad之锡膏的形状不同，观察Y及Y-1最大差异在于viscosity不同，viscosity不同主要决定solderball及flux，可见Y及Y-1其solderball及flux都有所不同，Y-1之viscosity较小，较不容易被黏在孔内壁，印下去阻力小，因此形状就比较清晰。 前面图1及3分别为A工厂钢板孔内壁及所印锡膏的形状，图2及4分别为B工厂钢板孔内壁及所印锡膏的形状，从4个图中可以得知钢板孔内壁愈细，所印锡膏的形状就愈清晰，图5及6为工厂A及B印完锡膏之钢板。在图5箭头2孔之两端可明显看到一层solderball，但在箭头1孔中间并没有发现solderball。图6中可以明显看出在箭头2孔末端的地方有2-3层的solderball，且在箭头1孔中间内壁也有1-2层solderball。 从上面结果得知A工厂所生产钢板孔内壁较为光滑，所以印刷后，留在孔内壁之锡膏就减少。从图5及6得知两端都比中间所粘之solderball多，可能两端角度较大，在印锡膏时其阻力较大，所以粘的锡膏较多。 综合前面图1、3及5得知A工厂所生产钢板孔之内壁较光滑及没有undercut，印刷之后，黏在孔内之锡膏较少，相对印在PCB上锡膏的形状也较清晰，经过reflow之后焊接在pin与pin之间之表面绝缘阻抗会较大，漏电流小，是一个较好之钢板。相对图2、4及6得知B工厂所生产钢板品质较差。