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電子元件銲錫性分析-濕潤天秤法之應用

為了解決tf2指令的問題，作者吳錦鑾 這樣論述：

在電子構裝產品中，所有的組裝接點家族，分別扮演了電力供應與信號傳輸的功能，而這些接點型式，來自於不同的組裝介面與連接技術，其中以印刷電路組裝板（Printed Circuit Board of Assembly ，PCBA）最為重要，可以說是系統的主要心臟樞紐。尤其是電子元件與印刷電路板及銲錫合金（solder alloy）三者介面合金（intermetallic compound；IMC）的重要形成，其濕潤性（wettability）的差異將直接影響焊點的品質及產品使用可靠性（reliability ）。 本研究係探討不同形狀的電子元件（Electronic Compo

nents）及不同金屬電鍍材料的濕潤( wetting)行為與可銲性，以濕潤天秤法(wetting balance method)，進行銲錫性試驗之分析，探討金屬表面，受不同的沾錫環境，如：蒸氣老化(steam aging)、銲錫溫度（solder temperature）、浸入時間（dip time）、不同助焊劑（flux）成份、沾錫速度（dip speed）、浸入深度（dip depth ）、以及錫鉛/錫銀銅無鉛焊料(60Sn40Pb/ Sn3.0Ag0.5Cu)等，各種因素下的沾錫結果，對其沾錫特性(定性)及銲錫能力（定量）的差異評估。 本研究應用田口式品質工程（Ta

guchi Engineering）概念及實驗設計（Design of Experiment）方法。分析電子元件金屬表面受蒸氣老化、焊錫溫度、助焊劑、浸入深度、沾錫時間等焊接條件間相互關係，並尋求最佳製程條件，使得電子元件獲得較佳的銲錫性。 研究結果顯示，受蒸氣老化後的鍍金端子其濕潤能力，較未受蒸氣老化環境下之銲錫能力差。使用助焊劑清潔金屬表面後的濕潤能力比未使用助焊劑之濕潤能力強。同時在不同端子表面電鍍與結構差異下，以相同尺寸（1206）的基層陶瓷電容器（MLCC），其電極表面處理不同 (Sn/Ni/Ag及Ag+Pt)時，進行錫爐法(solder bath method)

、及錫珠法(solder globule method)濕潤性評估結果，端引濕潤力的表現以錫珠法效果佳，而濕潤時間，錫爐法則比錫珠法效果佳。而此濕潤特性的表現均必須在低速度（1mm/sec）、無氧化（無蒸氣老化）、及足夠的熔錫溫度下，以助焊劑（SM/NA ）清潔表面後進行，所得到的最佳效果。另外受不同焊料合金(solder alloys)之熔點溫度的影響，端子銲錫性亦有明顯差異。因此電子元件應用於焊接製程前，必須審慎考慮於熔焊製程或波焊製程的適用性與差異性。