作者：张双辉、黄乾怡、古振樑、谢豪骏、李科进  纬创资通公司

摘要

小波峰焊接多用於穿孔式电子元件之修护与组装，因受欧盟有害物质禁用法令限制，锡银铜（SAC305）无铅銲料已被广泛应用於取代锡铅共融合金。然而，无铅銲料之熔点高於锡铅合金约37℃，製程中主要面临之衝击将包括导通孔元件上锡不足、DIMM及PCI元件插拔困难、及印刷电路板上銲盘之溶铜现象。

本研究藉由田口质量实验设计分析沾锡焊接次数、沾锡焊接时间、预热温度等製程参数之影响。利用2.5D和5D X-ray测量导通孔上锡率，溶铜现象则由金相微切片分析与电子显微镜SEM观察，实验中亦讨论焊接製程所造成的板弯曲现象。探讨利用批量方式预热印刷电路板，以缩短其所需沾锡焊接时间，此方法将有效减少銲盘溶铜现象。研究中亦分析助銲剂涂抹时机与助銲剂成分对导通孔上锡率之影响。

关键词：小波峰焊接、PTH上锡率、印刷电路板铜溶解

背景

小波峰焊接应用於穿孔式类型元件修护与标準组装焊接製程，此焊接製程為一个半自动化程序，其相关的对应製程参数尚未定义完全。锡63/铅37合金已经在电子组装製程中使用多时，因受欧盟RoHS指令改用无铅焊锡将造成一些衝击，例如：小波峰生產/修护上锡性不佳、修护多引脚元件（PCI、DIMM）报废率高等。基於上述原因，本研究针对小波峰焊接製程进行探讨，并加以改善。

实验流程

本研究定义关键性因子於组装焊接后对穿孔式元件上锡率与印刷电路板铜厚溶解造成之影响。首先我们收集了对於现况问题的瞭解与认知。通过田口实验设计（DOE）  并且运用统计数据分析，决定最佳製程参数组合，再经由验证实验确认，并考量元件及电路板之耐温限制而建议理想製程参数（如图1所示）。

 
        图1  研究流程图