這是討論高可靠性和低空洞的強化焊料預型件系列文章的最後一篇。這篇文章將集中討論我們的 DOE 結果，以找出我們是否確實做到Avoid The Void®。
在分析 DOE 的失效資料時，強化焊料瓶胚設計之間有一些明顯的差異。數據摘要如下。
對於stand-off 類型，前兩個字元（LM 或 SM）是指間距的大小。後兩個字是指間距的大小（04 是 0.004″，08 是 0.008″）。所有設計的平均空隙率都小於 10%！！其中五個設計沒有任何數據點超過 10%。進一步的分析是為了確定特定屬性的重要性。在此統計分析中，如果 P 值小於 0.05，則至少有一個因素的平均值在統計上是不同的。
在檢視整體瓶胚厚度的影響時，我們分離了stand-off的類型；因此，我們分別檢視了LM04、LM08和SM04的資料集。在每一種情況下，較高的整體預成型厚度都會導致較少的空泡。分析摘要如下。
由於表面張力的關係，空隙會從熔融焊料中逸出，迫使它們流向周圍。熔融焊料中未熔化的金屬可能會阻礙這些空隙逸出的通道。藉由更多可用的焊料，空隙可以在焊點完全崩塌之前逸出金屬矩陣周圍。
在探討對峙材料的堆積密度時，針對每個整體預型件厚度單獨檢驗了 SM 和 LM 的空隙差異。分析結果總結如下。
此處的結果不太清楚。對於 0.016″ 和 0.010″ 厚度的預型件，填料密度對空隙性能沒有顯著影響。對於 0.012″ 厚度的預型件，SM 產品在統計上優於 LM。根據這些結果，我們無法確定填料密度對空隙有任何影響。資料顯示，這個因素最多只是造成空泡的次要因素。
此外，還檢查了支座的厚度。在這種情況下，LM04 與 LM08 在每種預型件厚度上都進行了比較。對於每種預成型厚度，較高的stand-off (08)在統計上總是導致較高的空泡。這也可以解釋為實心的stand-off材料阻礙了空隙的逸出。由於 08 材料較厚，與 04 材料相比，嵌入預型件的邊緣金屬總體積更大。更多的固體材料可能會阻礙空隙逸出熔融焊料的能力。總結如下。
本研究分析的最後一個參數是通量百分比。根據氧化物去除和揮發的化學原理，我們預期更多的助焊劑會導致更多的空泡。基本上，當產品經過回流時，助焊劑會去除金屬表面的氧化物。該氧化物去除過程會產生一些蒸氣。此外，助焊劑中的非活性成分也會在溫度升高時揮發。這兩種助焊劑屬性會導致蒸氣夾帶在熔融焊料中。然而，本研究中的工作並未顯示 1% 與 2% 助焊劑之間有任何顯著的差異。我們只能推測，也許助焊剂 1% 的差異不足以影響空洞。這個領域還需要進一步的研究。
總而言之，針對強化焊料預型件所做的研究顯示，這些預型件可提供一致的焊點接合線，有助於改善焊點的可靠性。這項工作也顯示，預型件的最終厚度、stand-off 材料的填料密度以及stand-off 的厚度都可以調整，以影響焊點的空洞量。透過優化強化預型件的設計，這項技術顯然可以製造出高可靠性、低空洞的焊點。在處理較重的元件時，如果不加以控制，焊點塌陷可能會過大，因此這種技術可能更有必要。此技術可在不產生額外製程步驟 (如控制焊點塌陷的焊線接合縫合) 的情況下建立stand-off，可為裝配商節省時間和金錢。
下次再見
亞當
