電子零件掉落或錫裂一定是SMT製程問題迷思(2)?PCA的結合力包含有哪些?

(對於大陸那些盜文網站,複製本站文章貼文後,居然還改成自己公司的名字,感到無恥)

先來談談PCA的結合力包含有哪些?

PCA的結合力其實包含很多項目,但我們可以比照一般BGA做紅墨水測試(red-dye)所得到的結論來討論,將零件掉落與焊錫破裂的結合力大致歸結為五個位置,這五個位置基本上可以適用現今所有的PCA焊錫:


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電子零件掉落或錫裂一定是SMT製程問題迷思(1)?錫裂只是應力大於結合力之必然結果

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(工作熊這篇文章老實說寫了很久,而且篇幅還真的有點長,應該會分成好幾個單元來發表,這些觀念其實也都是老生常談了,不過這次算是比較有系統的將之整理出來,所以如果你對這個議題沒有太多興趣~勿入

已經焊錫好的電子零件之所以會掉落或發生錫裂,其主要原因應該可以歸結為:【應力(stress) > 結合力(bonding-force)】

工作熊其實已經不是一兩次被這樣質疑了,我們家的RD,尤其是新進的RD,似乎每次只要一碰到電路組裝板(Printed Circuit Assembly, PCA)上有電子零件掉落或是焊錫破裂的問題,第一個反應就是先跑來質疑我們SMT組裝工廠的焊錫一定有問題,而且還會很大聲的要求並希望工廠可以增加錫膏量來增加焊錫強度。這真的是夠了!


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回流焊的爐溫曲線應該使用RSS(馬鞍)型?還是RTS(斜昇)型?

回焊爐溫度曲線該選RSS(馬鞍式)還是RTS(斜昇式)

回流焊溫度曲線(Reflow temperature profile)到底應該選擇設定成RSS型(馬鞍式)好?還是設定成RTS型(斜昇式)好呢?工作熊發現有許多的工程師都一直被這個問題給困擾著,因為有老闆要求走RTS,可是自己心理又怕怕的。

其實想解答這個問題也沒什麼困難的,但你必須先了解何謂「RSS型」與「RTS型」溫度曲線,只有深入了解其曲線設置的目的與限制之後,你才能選擇一個符合自己產品的回焊溫度曲線。

本文工作熊將試著整理「RSS型」與「RTS型」這兩種回流焊溫度曲線的特性與其目前所碰到的問題,提供一個可以選擇的方向。工作熊也不敢說以下內容都是最正確的,只是提出個人的觀點給大家參考,服用前請三思。


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評估三防漆(conformal coating)設備時除了手刷與全自動噴塗外,還有三軸半自動可以選擇

LIHSI三軸點膠機

閒談三防漆(conformal coating)噴塗設備投資與選擇~

工作熊的公司從很早以前就開始做三防漆(conformal coating)的製程了,不過我們家基本上是不太管控三防漆厚度的,也就是說只要看到板子上有塗漆就可以了,所以我們從一開始就是選擇最便宜的三防漆手刷(brushing)製程,就是用刷子沾著漆來回將三防漆刷塗在PCA上面,然後依據工廠的特性及喜好選擇烘烤、室溫晾乾、UV等方式來固化三防漆。

手刷三防漆的優點就是便宜,因為製程簡單,只需要架水平的治具(用以防止未乾的漆流動),一般也不太需要另外使用治具來遮罩非塗布區,除非怕手刷時不小心滴到,然後烘乾就可以了,如果擔心三防漆中的揮發物氣味刺鼻,在作業區加個大罩子抽風就可以搞定,比較要求的可能會需要一個獨立空間,以免影響到其他人員。


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如何評估生產自動化投資設備是否符合利益-【投資報酬率(ROI, Return On Investment)】

robot-3009602_580這兩年隨著工業4.0的浪潮掀起,再加上大陸及台灣的作業員越來越難找,大部分年輕人不願待工廠生產線,所以有越來越多的公司開始考慮導入生產自動化的製程,只是自動化的願景雖然美好,但現實總是殘酷的,如何評估「生產自動化」投資設備導入是否符合利益就成為必要之重,而這類投資評估衡量的方法一般則採用【投資報酬率(ROI, Return On Investment)】。


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何謂ESS(Environmental Stress Screening)環境應力篩選?

電子零件壽命曲線(浴缸理論),何謂ESS(Environmental Stress Screening)環境應力篩選?

環境應力篩選(Environmental Stress Screening,ESS)」是依據產品的壽命曲線(浴缸理論)針對新製產品或修理品(通常為電子產品或零件)施加相當的環境與工作應力(stress),如反覆開關機(power on/off)、偏壓(bias)、壓力(pressure)、溫度循環(thermal cycling)、振動(vibration)等方法,讓一些僅使用常規測試方法也無法檢測到的潛在早夭問題產品提前暴露出來,起到篩選不良品、達到品質保證的目的。

參照文章最上面的「電子產品的壽命曲線(浴缸理論)」圖,可以發現電子產品的失效故障率基本上可以被分成早期失效期(Infant mortality period)、有用期(useful life period)、磨耗期(wear-out period)等三大時期,「早期失效期」的失效率會從一開始出現較高比率,然後急速下降到平坦的「有用期」,其原因在於設計的可靠性與製造組合公差、還有零件之間的匹配可適性、加上產品運行後的負載跟外界環境磨合後所產生之不良。


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