在之前的文章中，我曾探討電子組裝中「大面積接地平面空洞」的問題，並提及一種名為「石川圖」的統計工具。此工具有助於梳理製程，並提供極佳的視覺輔助，能清晰呈現潛在的缺陷成因，以及製程變數可能產生的影響。這張特定的石川圖顯示，焊膏對空洞現象具有顯著影響。 今天，我將進一步深入探討這個領域，並說明如何透過優化焊膏，來最大限度地減少電子組裝過程中大面積接地平面產生的空洞。
在當今的電子製造領域中，有各式各樣的焊膏，適用於不同的應用場景。讓我們簡要探討這會如何影響氣孔的形成。
焊錫膏的體積組成大致為 50% 助焊劑載體與 50% 焊錫粉，而其金屬含量通常佔總重量的 88% 至 90%（視合金種類及應用而定）。談到氣孔問題時，各類焊錫膏之間最大的差異在於助焊劑載體。 市面上有許多不同的助焊劑載體選項；有些屬於免清洗型，有些是水溶性，有些則歸類為 RMA 型。這些配方皆為滿足不同的需求與挑戰而設計，因此差異顯著。因此，就氣孔問題而言，某些焊錫膏的表現會比其他產品更佳。
更深層的真相（也是為何需要工程師的原因）在於，空洞問題並非製程工程師唯一需要處理的課題。我們還必須關注焊膏在以下方面的表現：微細結構印刷、高翹曲元件、NWO與HiP的緩解／消除、高 ECM 可靠性表現，以及 ICT 首過良率。換言之，並沒有任何一項萬靈丹，能夠解決製造商每天所面臨的這份全面的挑戰清單。
進一步探討焊膏——有些因素會對氣孔形成產生次要影響，例如：黏度、金屬含量、合金成分以及金屬網目尺寸（顆粒尺寸分佈）。
高黏度材料 比低黏度材料更容易產生氣孔。試想一下，氣泡試圖從蜂蜜中逸出與試圖從水中逸出的情景。
金屬填料會影響材料的黏度，進而影響 BTC 的空隙率表現。
合金類型 會影響潤濕能。無鉛材料的選用已不像過去那樣單純——當時 SAC305 還是許多組裝廠的首選。 如今我們有 SAC405、SAC305、SAC105，以及為節省成本而設計的低銀含量選項，還有添加摻雜劑以提升焊點可靠性的 SAC 合金。合金的潤濕能（或稱潤濕力）會對氣孔性能產生顯著影響。簡而言之，潤濕能越高，所產生的 BTC 氣孔結果就越好。
粒度分佈也可能產生影響。
在決定如何減少大型接地平面元件組裝中的空洞時，必須同時考量焊錫膏的所有方面與特性。這可能會相當複雜。 好消息是，Indium Corporation 的技術支援工程師已針對這些議題進行了深入研究，能夠為您推薦合適的焊錫膏，協助您減少組裝過程中 BTC 的空洞問題。此外，我們的配方科學家已開發出 Indium10.1 和 Indium8.9HF 焊錫膏，這兩款產品是市面上針對此挑戰最優秀的無鉛、免清洗焊錫膏助焊劑載體，非常值得您評估採用。
下次見面時，我會深入探討印刷電路板（PWB）的設計如何影響 BTC 的空洞率。你是不是也覺得這很有趣！?!
