SMT 優化：實現超細焊膏沉積的成功關鍵
表面貼裝技術（SMT）業界普遍認為，約 60% 的焊錫缺陷發生在網版印刷機階段。圖 1（下圖）展示了一張內容非常豐富的石川圖，說明了之所以會如此的原因。簡而言之，影響結果的變因實在是五花八門。
圖 1.
我想借用一個常與體育相關的詞彙：「回歸基本功（或基礎）」。當個人或球隊開始在基本技能的執行上表現不佳時，教練往往會使用這個詞。這個詞在表面貼裝技術（SMT）領域同樣適用。 這未必是因為我們忽略了基本原則，或是操作上變得有些馬虎，而是因為隨著微型化趨勢的持續發展，遊戲規則已經改變。一個過去多年來始終零瑕疵運作的 SMT 製程，在面對極微型元件的處理時，可能會突然出現問題。
在接下來的幾篇部落格文章中，我將探討若干變因，並針對如何提高成功率提出建議，特別是關於微細特徵的焊料沉積方面。
本系列的第一篇將探討焊膏的處理與儲存 。
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圖 2.
常被忽視的是 焊膏的儲存與處理的重要性常被忽略。焊膏有有效期限，且被歸類為易腐材料；我將以此類比一加侖牛奶。有趣的是，可以做出一個相似的比喻：「一加侖牛奶放在流理台上多久會變質？」必須注意的是，即使冷藏，牛奶和焊膏在某個時間點都會「變質」（超過有效期限）。 就焊膏而言，即使冷藏，助焊劑仍會持續「作用」，去除焊膏內焊粉顆粒表面的氧化物。冷藏狀態下反應速度雖大幅減緩，但反應仍會持續發生。此反應的副產物為重金屬鹽，導致焊膏黏度增加，並降低助焊劑的活性。 焊膏的「變質」會導致在網版上的塗佈效果不佳，進而影響開孔填充效果，並在回流過程中降低助焊劑的活性。
回到我們關於牛奶的比喻，一旦從冰箱取出，放在流理台上多久會變質？這沒有一個放諸四海皆準的答案。有許多變數需要考量：距離有效期限還有多久（越接近有效期限，變質速度就越快）；容器裡還有多少牛奶？ （裝滿的容器比只裝了少許牛奶的容器變質時間更長）；蓋子打開的時間有多長，導致內容物暴露在空氣中？；蓋子被取下過多少次？；是否混入了異物或陳舊物質？（例如將舊的牙膏倒回同一個容器中，與罐內未使用的全新牙膏混合）；室溫如何？；濕度如何？；等等。 上述任何一種情況的組合，都會導致內容物以更快的速度「變質」。
我必須指出，這個與牛奶的類比在幾個方面並不完全貼切。將牛奶反覆放入冰箱再取出，有助於延緩牛奶變質的過程，但對於焊錫膏而言，此舉實際上會加速其「變質」過程。其次，使用前務必將焊錫膏解凍至室溫。這兩種情況下，問題的關鍵都在於冷凝現象（參見圖 2 中的汽水罐）。 若在開啟容器前未將焊膏恢復至室溫，濕氣便會凝結在焊膏表面，這與我們從冰箱取出牛奶容器或汽水罐時所見的情況完全相同。這股濕氣會加速焊膏的「變質」過程。不當的回溫方式，例如將焊膏置於窗台上的陽光下，或放在烤箱頂部，同樣會加速變質過程。
總而言之，焊膏的處理方式與牛奶頗為相似。焊膏變質會影響其在網版上的「流動性」（或針對注射器點膠應用而言的點膠能力），進而阻礙焊膏填充網版開口的能力，導致印刷電路板（PWB）焊盤上的焊膏沉積量不足。 此外，由於助焊劑的活性在此化學反應中被「消耗」，可用助焊劑的量也會隨之減少；這使得可用來克服回流曲線所帶來的挑戰的助焊劑活性不足。 由於回流過程中助焊劑減少，焊膏在克服易受氧化影響的焊接缺陷（例如葡萄狀、枕頭狀及焊錫球）時面臨更大挑戰。隨著焊膏沉積量越來越少，此挑戰更為明顯。
敬請期待我的下一集。
艾德·布里格斯
