製造程序 Manufacturing Processes and Systems 9E 第19章 電子製造.

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1 製造程序 Manufacturing Processes and Systems 9E 第19章 電子製造

2 目錄 19.1 元件和定義 19.2 從元件到產品 19.3 焊接系統 19.4 焊接點的設計 19.5 熱力學特質 19.6 電磁交互作用和去除靜電荷 19.7 清潔過程 19.8 封裝技術的出現

3 概論 電子產品愈來愈輕、愈小、速度愈來愈快， 功能愈來愈多，對於能源的須求亦愈來愈少
電子封裝技術從原本不連續的積體電路、雙 列封裝積體電路至表面安裝積體電路 電子製造不僅包括電子封裝。軟焊材料和軟 焊過程、助焊劑、膠帶、熱量管理、電磁遮 蔽、去除靜電保護和清潔替代品都是一些激 烈競爭的產品 499

4 19.1 元件和定義 每件工業製造產品包含： 一、電子零件 二、用電子裝置來設計及製造

5 19.1 元件和定義 電子產品實例 一、 文字處理機：用來寫句子 含蓋的製造 ▪半導體基本科技 ▪電子控制模塑法製造塑膠鍵盤
19.1 元件和定義 電子產品實例 一、 文字處理機：用來寫句子 含蓋的製造 ▪半導體基本科技 ▪電子控制模塑法製造塑膠鍵盤 ▪用微處理機控制機器製造個別零件的 裝配

6 19.1 元件和定義 電子產品實例 二、 汽車： ▪汽車用電腦設計 ▪用微處理機控制機器人來裝配 含蓋的製造項目： 。電子點火 。 儀表
19.1 元件和定義 電子產品實例 二、 汽車： ▪汽車用電腦設計 ▪用微處理機控制機器人來裝配 含蓋的製造項目： 。電子點火 。 儀表 。燃燒控制系統

7 19.1 元件和定義 電子產品實例 三、電信系統 含蓋的製造項目： 。地面通訊設備 。微波 。人造衛星 以上的產品，沒有電子就無法操作

8 19.1 元件和定義 20世紀初沒有電子工業，1947發明電晶 體
19.1 元件和定義 20世紀初沒有電子工業，1947發明電晶 體 ▪半導體快速發展，1960年代，只靠一 片矽材料“晶片”即可生產下列產品： 。電晶體 。二極體 。電阻器 。電容器 這些稱為“積體電路”

9 19.1 元件和定義 1970年，積體電路和計算功能連結生產 ，就是“微處理機”
19.1 元件和定義 1970年，積體電路和計算功能連結生產 ，就是“微處理機” ▪ 1980年中期，只在單一晶片上就可 生產一百萬個元件，也就是非常大的積 體電路 ▪緊接著的發展將涉及到在一晶片上就 有上千上百萬的元件，稱為十億積體電 路 ▪電路線寬要低於1μm，製造很困難

10 19.1 元件和定義 積體電路 (integrated circuit, IC) 的定義為一群 在基材中製造，彼此連結而無法分開的電路 它包含許多獨立元件﹙電晶體、 電阻器、 電容器等﹚的單功能塊，一般稱為晶片。大 多數的晶片，其基材是用矽製成 基材 (substrate) 是一餅片狀的絕緣材料，是 印刷線路樣模的實體支撐或基層，為熱能吸 收物。 499

11 19.1 元件和定義 500

12 19.1 元件和定義 半導體概念： 。半導體材料是因其電子性質是位於導 電體與絕緣體間
19.1 元件和定義 半導體概念： 。半導體材料是因其電子性質是位於導 電體與絕緣體間 。使其有用是本身具有的電子性質，藉 著謹慎增加晶體結構摻雜劑的數量而有 所改變

13 19.1 元件和定義 晶圓的製造 晶圓的製程中，首先從矽氧化物中還原出矽。 矽中需加入dopants﹙滲雜物﹚的不純物，以製造特 定類型的導電體 導電體有兩種 正 ( P 型 ) 載子 (carriers) 負 ( n 型 ) 載子 晶圓成長 (wafer shaping) 的過程，乃係先在熔融液 中插入一根完美的單晶“ 種子 ”，然後慢慢將它 抽出，一個大的單一晶體便在熔融液中成長 500

14 19.1 元件和定義 。摻雜劑的型態 1. “n”型：使材料電子豐富 2. “p”型：使材料電子不足
19.1 元件和定義 。摻雜劑的型態 1. “n”型：使材料電子豐富 2. “p”型：使材料電子不足 。零件在半導體材料的晶體結構決定 於選擇摻雜物 例如：將“n”型元素與“p”型元素接觸 ，就產生p-n結合，即產生二極接合，此結構 將引導電流只有一個方向

15 19.1 元件和定義 晶圓（Wafer）的生產由砂即（二氧化矽）開 始，經由電弧爐的提煉還原成 冶煉級的矽， 再經由鹽酸氯化，產生三氯化矽，經蒸餾純 化後，透過慢速分 解過程，製成棒狀或粒狀 的「多晶矽」。一般晶圓製造廠，將多晶矽 融解 後，再利用矽晶種慢慢拉出單晶矽晶棒 。一支85公分長，重76.6公斤的8吋 矽晶棒 ，約需2天半時間長成。經研磨、拋光、切片 後，即成半導體之原料 晶圓片。晶圓（ Wafer）是由二氧化矽提煉製成，是用在資訊 產品、資訊家電等日常用品中，各種半導體 產品的材料。

16 19.1 元件和定義 半導體概念 。半導體零件如電晶體和二極體以離散元件生 產，適用在很多的產品，像電視機和收音機
19.1 元件和定義 半導體概念 。半導體零件如電晶體和二極體以離散元件生 產，適用在很多的產品，像電視機和收音機 。離散元件應用在動力傳送，處理大量電流。 研究機構iSuppli新出版的報告指出，電子離 散元件包括雙極功率電晶體(bipolar power) 、功率MOSFET 、小型訊號電晶體、整流器等 。 。技術上最複雜的是大量半導體集中在一片， 即所稱的積體電路﹙IC﹚

17 19.1 元件和定義 積體電路﹙Integrated circuit, IC﹚ 晶片的製造步驟：
19.1 元件和定義 積體電路﹙Integrated circuit, IC﹚ 晶片的製造步驟： 1.結晶長成﹙Crystal growing﹚ 2.積體電路生產﹙ Integrated circuit production﹚ 3.積體電路的包裝﹙Packaging of Integrated circuits ﹚

18 19.1 元件和定義 積體電路﹙Integrated circuit, IC﹚晶片的製造 步驟：
19.1 元件和定義 積體電路﹙Integrated circuit, IC﹚晶片的製造 步驟： 1.結晶長成﹙Crystal growing﹚ 。半導體元件製造最常用的材料是“矽 ” 。矽氧化後﹙二氧化矽﹚是最好的絕緣 體，可用來隔離晶片上的零件及元件 。因為“矽”產量極為豐富，比稼砷化 物便宜，至今仍是最受歡迎的襯底材料

19 19.1 元件和定義 積體電路﹙Integrated circuit, IC﹚晶片 的製造步驟
19.1 元件和定義 積體電路﹙Integrated circuit, IC﹚晶片 的製造步驟 1.結晶長成﹙Crystal growing﹚ 。矽存在碤砂裡，即二氧化矽，製 造前要先淨化，使其變成無瑕疵晶體供 晶片製造。

20 19.1 元件和定義 積體電路﹙Integrated circuit, IC﹚ 晶片的製造步驟
19.1 元件和定義 積體電路﹙Integrated circuit, IC﹚ 晶片的製造步驟 1.結晶長成﹙Crystal growing﹚ 矽的淨化程序： a.用碳亦即煤或焦煤在電弧爐加熱， 以生產出含97%純度的多晶矽 b.再次加熱，以氯化物分餾及蒸汽堆 積，產生100%純度的多晶矽 c. 將100%純度的多晶矽在石英坩堝 裡熔化

21 19.1 元件和定義 ▪積體電路﹙Integrated circuit, IC﹚晶片的製造 步驟
19.1 元件和定義 ▪積體電路﹙Integrated circuit, IC﹚晶片的製造 步驟 1.結晶長成﹙Crystal growing﹚ 矽的淨化程序： d.在石英坩堝裡熔化的多晶矽，也可加入摻 雜劑 e.可將矽的品種滴入溶液，在旋轉時慢慢移 開，晶種外層的溶化材料凝固形成更大的晶體，稱 為“布雷” f.布雷直徑約0.15公尺，長約1公尺其結晶長 成的方法稱為“克羅克拉爾斯基﹙Czochralski﹚法

22 19.1 元件和定義 積體電路﹙Integrated circuit, IC﹚晶片 的製造步驟
19.1 元件和定義 積體電路﹙Integrated circuit, IC﹚晶片 的製造步驟 1.結晶長成﹙Crystal growing﹚ 矽的淨化程序： g.要檢查布雷有無瑕疵，測試電子特 性，去除不良部分 h.晶體長成法並沒有控制直徑規格， 此時轉動並研磨布雷，產生精確的圓柱體， 直徑在50-150mm，長1公尺

23 19.1 元件和定義 積體電路﹙Integrated circuit, IC﹚ 晶片的製造步驟
19.1 元件和定義 積體電路﹙Integrated circuit, IC﹚ 晶片的製造步驟 1.結晶長成﹙Crystal growing﹚ 矽的淨化程序： i.續用鑽石鋸切成約0.5mm厚的晶片， 這些晶片要磨光並檢查在鋸的時後是否造成 傷害，有就要棄除 j.晶體長成和晶片生產都是由專門公 司製造，因此最後的步驟是包裝晶片，並分 送到零件製造工廠。

24 19.1 元件和定義 積體電路﹙Integrated circuit, IC﹚晶片 的製造步驟：
19.1 元件和定義 積體電路﹙Integrated circuit, IC﹚晶片 的製造步驟： 2.積體電路生產﹙ Integrated circuit production﹚ 積體電路生產上有許多基本步驟，實 際的生產過程，這些步驟會重複，在一晶片 上生產數個不同電路層、摻雜區、以及電子 間之相互連接。其生產步驟如下：

25 19.1 元件和定義 積體電路﹙Integrated circuit, IC﹚晶片 的製造步驟：
19.1 元件和定義 積體電路﹙Integrated circuit, IC﹚晶片 的製造步驟： 2.積體電路生產﹙ Integrated circuit production﹚步驟 a.光平版印刷術（photolithography） 1. 傳統機製法無法在一公分平方的矽片上生產 一百萬個元件，要求助感光技術，即使在此，一般 光線也無法使用，因其波長大約是從0.4μm到低於 0.8μm，對這些電路來說，又太過粗略 2.最佳解決之道乃使用約0.1μm的紫外線或約 μm的電子束

26 19.1 元件和定義 ▪積體電路﹙Integrated circuit, IC﹚晶片 的製造步驟：
19.1 元件和定義 ▪積體電路﹙Integrated circuit, IC﹚晶片 的製造步驟： 2.積體電路生產﹙ Integrated circuit production﹚步驟 a.光平版印刷術（photolithography） 3.光平版印刷術涉及電路的印刷模型及光罩元 件。因為每片矽晶片可生產大量的積體電路，模型 在一個光罩上又可重複使用 4.光罩是靠電腦輔助設計﹙CAD﹚系統所產生 的資訊在玻璃上感光製成

27 19.1 元件和定義 ▪積體電路﹙Integrated circuit, IC﹚晶片 的製造步驟：
19.1 元件和定義 ▪積體電路﹙Integrated circuit, IC﹚晶片 的製造步驟： 2.積體電路生產﹙ Integrated circuit production﹚步驟 a.光平版印刷術（photolithography） 5.模型的影像從光罩投影到先前塗上光感膜的矽晶片上。此 膜稱為光阻劑﹙photoresist﹚，一旦碰到紫外線或電子束，在 蝕刻溶液裡就會產生較多“正光阻劑”或少“負光阻劑” 6.經過紫外線或電子束的曝光後，經由蝕刻處裡的晶片， 會留下曝光表面的適當部分 7.應用層級製造，曝光表面就容易用氧化、摻雜物擴散、 蒸汽堆積或進一步蝕刻處理 8.IC的設計會決定這些製程的進行，在每個步驟間，光平 版印刷法是用來生產新的模型

28 19.1 元件和定義 積體電路﹙Integrated circuit, IC﹚晶 片的製造步驟：
19.1 元件和定義 積體電路﹙Integrated circuit, IC﹚晶 片的製造步驟： 2.積體電路生產﹙ Integrated circuit production﹚步驟 b.氧化﹙oxidation﹚ 1.二氧化矽是最佳絕緣體，可有效 阻斷摻雜劑擴散，強力附著在矽襯底

29 19.1 元件和定義 積體電路﹙Integrated circuit, IC﹚晶片的製造 步驟：
19.1 元件和定義 積體電路﹙Integrated circuit, IC﹚晶片的製造 步驟： 2.積體電路生產﹙ Integrated circuit production﹚步驟 b.氧化﹙oxidation﹚ 2.建立矽襯底的氧化模型。程序如下： 。乾氧化：矽襯底暴露在多氧氣氛的爐子內，溫度 大約是攝氏900度到1200度，此法造成矽表面氧化 。溼氧化：在含蒸汽的大氣中進行，會高速氧化但 密度很低 。乾濕過程併用：將矽清洗後，氧化表面塗上已在 約攝氏100度的爐子預烘過的光阻材料，即可進行先前提過的 光平版印刷術

30 19.1 元件和定義 積體電路﹙Integrated circuit, IC﹚晶片 的製造步驟：
19.1 元件和定義 積體電路﹙Integrated circuit, IC﹚晶片 的製造步驟： 2.積體電路生產﹙ Integrated circuit production﹚步驟 c.化學蒸汽堆積與摻雜劑擴散﹙Chemical vapour deposition and dopant diffusion﹚ 此法是用來生產在襯底的P型及N型半導體 區域，將襯底置於堆積摻雜劑的化學蒸汽中，爐內 溫度是攝氏800度到1200度，在爐內，原子從摻雜劑 材料擴散到矽襯底，造成矽原子移位

31 19.1 元件和定義 積體電路﹙Integrated circuit, IC﹚晶片 的製造步驟：
19.1 元件和定義 積體電路﹙Integrated circuit, IC﹚晶片 的製造步驟： 2.積體電路生產﹙ Integrated circuit production﹚步驟 d. 金屬蒸汽堆積﹙Metal vapour deposition﹚ 此法是用來生產導體，一般是用鋁和鋁合金，但用在 高密度就需要鎢，再次使用光平版印刷術和蝕刻產生接合通道 ，因為金屬導體必須互通才能使積體電路運作 真空堆積方面是晶片置於熔化堆積材料的真空狀態， 在真空狀態下，金屬在鄰近表面沸騰、堆積。此步驟很有組織 ，金屬蒸汽從溶液直線擴散，塗在表面上

32 19.1 元件和定義 積體電路﹙Integrated circuit, IC﹚晶 片的製造步驟：
19.1 元件和定義 積體電路﹙Integrated circuit, IC﹚晶 片的製造步驟： 2.積體電路生產﹙ Integrated circuit production﹚步驟 經由以上a-d的製程在晶片上進行無數 次後，就產生積體電路，但要自動化測 試，透過電腦程式掃瞄，將有瑕疵的積 體電路用鑽石鋸片分開或在積體電路間 劃線，並將其折斷如瓦片切割。在製程 中此步驟稱IC為鑴模﹙dies﹚

33 19.1 元件和定義 積體電路﹙Integrated circuit, IC﹚晶片 的製造步驟：
19.1 元件和定義 積體電路﹙Integrated circuit, IC﹚晶片 的製造步驟： 3.積體電路的包裝﹙Packaging of integrated circuits﹚ ▪個別鑴模很脆弱又容易折損，所以要有保護套 ▪保護套需要提供實際規格連接，使鑴模和電路在印刷電路 板上接合 ▪藉著鑴模背面金屬化，使鑴模可附上保護套或包裝，再用 軟焊將鑴模焊接到包裝的金屬板上，或是用環氧樹脂黏合 ▪鑴模的金屬化接觸襯墊是前述的蒸汽堆積法所產生，用壓 力或超音波結合技巧，使接觸襯墊和包裝導線接合，然後封閉 包裝，但必須確定沒有溼氣或污染

34 19.1 元件和定義 積體電路﹙Integrated circuit, IC﹚晶 片的製造步驟：
19.1 元件和定義 積體電路﹙Integrated circuit, IC﹚晶 片的製造步驟： 3.積體電路的包裝﹙Packaging of integrated circuits﹚ 包裝完作最後測試，測試必須有高可 信賴度，例如航空和軍事用途，包裝要測試 高溫、溫度週期、震動等，以確保電路不會 提早結束耐用年數

35 19.1 元件和定義 潔淨室概念 ▪積體電路規格是1μm以內，所以 製造時雜質粒子的污染是很嚴重的問題 。例如，人的頭髮直徑是30-100μm ， 細菌是 μm ，為了防止雜質粒子 的污染，半導體製造室及其他精細裝配 作業必須建立“潔淨室”，確保環境 清潔

36 19.1 元件和定義 潔淨室概念 ▪污染的防止 1.空氣進入潔淨室，必須經過高效率過濾器，過濾 器去除規格超過0.3μm的粒子，必須達99.97%的效 率，木炭過濾器也可用來去除空氣中的化學污染 2.為了確定只有乾淨空氣存在，所以在潔淨室和工 廠外面間必須確定有正氣壓差。此壓力差可確定空 氣只從潔淨室逃出，而外面空氣必須經過過濾系統 才能進入 3.空氣進入潔淨室可以過濾，但人在潔淨室裡也是 污染的主要來源。為了杜絕污染，操作員要穿戴外 科面罩、手套、頭罩以及長袍

37 19.1 元件和定義 元件種類 主動元件 被動元件 傳導元件 放大、開關或整流電信訊號的半導體裝置，如電晶體、二極體和積體電路
19.1 元件和定義 元件種類 主動元件 放大、開關或整流電信訊號的半導體裝置，如電晶體、二極體和積體電路 被動元件 不用放大、開關或整流就能改變訊號的傳導裝置，包括電阻器、電容器和感應器 傳導元件 僅是一訊號通過的傳導裝置，本身不會改變，遵循既定的路徑從一個功能的電路至另一個 501

38 19.1 元件和定義 印刷電路板 大部分的電路設計工作，都藉助電腦來完 成，在電腦上，只要打入適當的指令或使 用光筆，就可以改變電路的設計
19.1 元件和定義 印刷電路板 大部分的電路設計工作，都藉助電腦來完 成，在電腦上，只要打入適當的指令或使 用光筆，就可以改變電路的設計 感光罩幕是一組主宰製造成品的照相縮版 ，通常比實際電路的尺寸大250至500倍 照相術 (photography) 501

39 19.1 元件和定義 電子製造中的照相平版印刷 照相平板印刷是一種將微小圖案從感光罩 幕轉移到晶圓上實際電路中的材料層的過 桯
19.1 元件和定義 電子製造中的照相平版印刷 照相平板印刷是一種將微小圖案從感光罩 幕轉移到晶圓上實際電路中的材料層的過 桯 光阻劑有二兩種： 負抗感光劑，它會由於暴露在紫外光下，而聚合在一起 正抗感光劑，其聚合作用會因暴露於光源下而減退 502

40 19.1 元件和定義 502

41 19.2 從元件到產品 嵌合技術 插件嵌合接腳技術，就是一般的穿口插件 (THI)，需要準備接腳，插入元件，修剪多 餘的接腳和靠著印刷電路板的底面將接腳 摺疊，夾持住晶片或電子構件 表面嵌合技術 每一個都是藉著它們多重導線焊接，以機 械力使得它們和電路板導通，單面的接黏 使得元件縮小化和SMT製造變得可能且便 利 504

42 19.2 從元件到產品 504

43 19.3 焊接系統 連接作用的可靠度是視焊接接合處的堅 固與否而定的 基本活化焊料的熱傳導方法能藉著熱傳 導介質的選擇而完成
19.3 焊接系統 連接作用的可靠度是視焊接接合處的堅 固與否而定的 基本活化焊料的熱傳導方法能藉著熱傳 導介質的選擇而完成 氣相、紅外線、雷射、傳導帶和感光板 、對流、焊鐵和熱棒都是SMT可能使用 的方法 波焊接是SMT和IMT混合時所用的方法 之一 505

44 19.3 焊接系統 505

45 19.3 焊接系統 506

46 19.3 焊接系統 典型的電路板的加工過程如下： 塗敷助劑使得板面形成一液相層，以除 去表面氧化物，且使填充金屬具有流動 性，完全濕潤接合表面 加熱元件以提高溫度，直至適合軟焊料 黏著為止 利用空氣刀除去多餘助焊劑 在設定的高度下，將電路板通過液態軟 焊料波的波峰 清洗循環 506

47 19.3 焊接系統 汽相 (VP) 是一種非接觸不需介質，使用輻射能的熱傳導系統，汽相焊接則是沒有導線和導線元件混合，元件放置位置不平均和熱容量不平均，且密度超過5 mm時所用的方法 紅外線 (IR) 是一種凝固的焊接技術，使用無氧化學純氣去進行安裝，它可產生很高的溫度快速熔化焊料 506

48 19.3 焊接系統 507

49 19.3 焊接系統 507

50 19.3 焊接系統 循環特質 預熱階段 焊接階段 冷卻階段 升溫，如同一般則，焊接循環一開始是升高組件的溫度到 ，以大約每秒 的速率
19.3 焊接系統 循環特質 預熱階段 升溫，如同一般則，焊接循環一開始是升高組件的溫度到 ，以大約每秒 的速率 均溫，組件溫度以每秒 持續升高，直到 焊接階段 冷卻階段 508

51 19.3 焊接系統 508

52 19.3 焊接系統 助焊劑 助焊劑通常是一種液體，應用於導體的裝 配面焊接時用以除去污物 助焊劑在受熱時具有四種功用： 和氧化物產生化學反應
19.3 焊接系統 助焊劑 助焊劑通常是一種液體，應用於導體的裝 配面焊接時用以除去污物 助焊劑在受熱時具有四種功用： 和氧化物產生化學反應 保護表面不再被氧化 促進熱轉移和傳輸 降低焊料的黏著力使之易潤溼 509

53 19.3 焊接系統 樹脂助焊劑－存在三種型式：非活性的、中等活性的和完全活性的
19.3 焊接系統 樹脂助焊劑－存在三種型式：非活性的、中等活性的和完全活性的 有機水溶性助焊劑：較常運用的助焊劑，這些助焊劑比樹脂助焊劑高約 才會裂解，最常用有三種：合成樹脂 (SR)、有機酸 (OA) 和合成活化助焊劑 (SA) 無機水溶性助焊劑 509

54 19.3 焊接系統 軟焊料 選擇焊料時，許多考量：液化和固化的溫 度、強度、抗腐蝕性、電及熱傳導性和熱 延展性
19.3 焊接系統 軟焊料 選擇焊料時，許多考量：液化和固化的溫 度、強度、抗腐蝕性、電及熱傳導性和熱 延展性 軟焊料皆做成小的、球狀的粒子，使能均 勻地懸於助焊劑和其它榮劑中 軟焊料常考慮金屬和有機物兩部分的混合 ，此二部分的重量和體積比亦對儲存、黏 度、應用的方法及最後迴焊接點的體積有 著相當的影響 510

55 19.3 焊接系統 510

56 19.3 焊接系統 環氧導電黏著劑 環氧黏著劑被用於高溫或低溫
19.3 焊接系統 環氧導電黏著劑 環氧黏著劑被用於高溫或低溫 低溫烘烤將解決熱感應元件的問題但是需 要較長烘烤時間，高溫烘烤可以使用和一 般軟焊一樣的IR焊接機 環氣黏劑對大部分材料皆不用表面調製劑 510

57 19.4 焊接點的設計 通孔接點的分析 彎曲接腳及電鍍貫通孔： Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ 區 直接腳及電鍍貫通孔：Ⅴ、、Ⅲ、Ⅳ 區
19.4 焊接點的設計 通孔接點的分析 彎曲接腳及電鍍貫通孔： Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ 區 直接腳及電鍍貫通孔：Ⅴ、、Ⅲ、Ⅳ 區 彎曲接腳連單邊面板：Ⅰ、Ⅱ 區 以直接的接腳和單面板：Ⅴ 區 511

58 19.4 焊接點的設計 511

59 例題19.1 垂直元件連接 ( 圖19.10)。 當軸向接腳元件串連時，每一元件體或焊珠 ( 接腳始處 ) 應在從PWB算起0.030至0.090吋之 間，而機械打結應在元件體之0.090吋以外。然 而，元件係串連在一起且平行板面時，每一元 件接腳應糾在一起，並且至少約離元件體0.090 吋。打結後，需離元件體0.060吋以上。為了免 於焊珠沾滑向下使得接近程度小於1個接腳直 徑，打結始於離元件本體0.125吋以外。( 見習 題19.1) 512

60 例題19.1 512

61 例題19.2 包覆的接腳焊接 ( 見圖19.11)。 焊料必須至少離開元件體一接腳直徑。 焊接至少確實填滿75% 於接腳間，並不
可以有空洞。焊料可以過量，但不可以 凸得很多或者是將接腳的本形整個蓋住 看不到。 513

62 例題19.2 513

63 例題19.3 機械栻纏繞的導線連接 ( 圖19.12)。 軟焊接前，線被平緩地、緊密地纏繞 至1.5圈，以避免任何可能的短路，纏繞 必須以相同方向繞圈。 513

64 例題19.4 基準記號 ( 圖19.13)。 基準記號是電路板上銅面的參考點，可以用來 精準排列元件和工具，為了目視系統需要，基 準點被蝕刻在板上以降低量測上累積的公差值 。對每塊板子有三個全尺度性的基準點以對準 間距以放置SMD，另外兩個基準是對準精細裝 置之用。基準的尺寸是直徑0.04吋、間隙0.02 吋。 513

65 例題19.4 514

66 19.5 熱力學特質 封裝引導熱量從元件到環境中，以熱力 阻抗的形式表示其能力，用 表示
19.5 熱力學特質 封裝引導熱量從元件到環境中，以熱力 阻抗的形式表示其能力，用 表示 常分為兩因子：從接點至外殼 (case) 至周圓環境 (ambient) 514

67 19.5 熱力學特質 表從晶片至周圍環境的熱流的總阻抗， 以下式表示 傳導熱傳 之熱阻，可表示如下，其平板維 持於溫度T1和T2 其中
19.5 熱力學特質 表從晶片至周圍環境的熱流的總阻抗， 以下式表示 傳導熱傳 之熱阻，可表示如下，其平板維 持於溫度T1和T 其中 (19.1) (19.1) 514

68 19.5 熱力學特質 接面溫度是IC在基材二極體所測出的溫度，當 元件被導通、熱量產生使溫度 升至周圍溫 度 以上，接合溫度是以能量分散 和熱阻 抗 相乘且加上環境溫度 (19.3) 515

69 例題19.5 從組件到印模板上的限制阻抗是 。從 晶片頂面到槳的頂面的阻抗則需要去計算。假 設晶片是20 mils厚且0.15吋 (0.381cm) 寬，環 氧層附上矽至金屬支橕板是5miks厚，矽的熱 導係數是 ，而環氣物是 問題全部轉公制長度單位，然後使用 (19.2) 方 程式，所以晶片阻抗是 515

70 例題19.5 同樣地，環氧樹脂阻抗可算出是 根據方程式 (19.1) 組件，環氧物和限制阻抗總 和是 515

71 19.5 熱力學特質 516

72 19.6 電磁交互作用和去除靜電荷 電子製造中有另外兩重要因素需要考慮 ，一個是電磁交互干擾 (EMI)，另一個 是靜電消除 (ESD)
19.6 電磁交互作用和去除靜電荷 電子製造中有另外兩重要因素需要考慮 ，一個是電磁交互干擾 (EMI)，另一個 是靜電消除 (ESD) 516

73 19.6 電磁交互作用和去除靜電荷 電磁作用 任何一個隨時間改變電壓或電流的裝置， 會產生電磁能，也因此產生EMI，低頻磁 場的高標準衰減能使用高磁導性材料而達 成 EMI填塞物的主要功能是用來降低接點間 的交互作用力，阻抗愈低EMI封閉愈好， 阻抗愈高，封閉性愈差 516

74 19.6 電磁交互作用和去除靜電荷 516

75 19.6 電磁交互作用和去除靜電荷 接點阻抗是數個因素的函數：凸緣的阻抗 、凸緣與填塞物的適配性、填塞物的壓力 和填塞物的傳導性，倘若填塞物的傳導性 會在特定環境條件下退化，EMI的性能也 會降級；此為EMI填塞物失效之主因 517

76 19.6 電磁交互作用和去除靜電荷 靜電去除 靜電可出現在人身體，若未去除則不要以 手去處理另件，ESD會傷害通道及晶片
19.6 電磁交互作用和去除靜電荷 靜電去除 靜電可出現在人身體，若未去除則不要以 手去處理另件，ESD會傷害通道及晶片 最常用的除靜電的方法是“ 接地或腳環” 517

77 19.7 清潔過程 水溶液清潔 半水溶液清潔 易混於水的清潔 溶劑 - 溶劑清潔 過氟化水洗 新發展方法 517

78 19.7 清潔過程 519

79 例題19.6 決定水溶性糊團省略清潔步驟的影響的測試是 基於SIR測量，這測試是在相對濕度90% 濕室 內和 進行。如圖19.17中的圖案，在烘箱中以 48 VDC輸入和100 V放24小時。假設SIR量測 最小值是 歐姆，清潔是可接受的，且 PWB的SIR沒受影響，測試使用4種不同的焊糊 ，其結果如圖19.18清潔前，所有焊糊皆在較低 限內，清潔後，焊糊D.A和C ( 依除去遞減的順 序 ) 通過測試，而焊糊B未能有效除去。 519

80 例題19.6 519

81 例題19.6 520

82 19.8 封裝技術的出現 較早之前的說法，IC或“ chips”是指 含有數百或數千的電晶體的矽晶結合而 形成各種的電路功能，它們又小又精巧 ，以致於他們在被和另一個封裝組合前 必須先封閉封裝，第二個封裝是現行被 組於電子裝置和產品的電路板 520

83 19.8 封裝技術的出現 520

84 19.8 封裝技術的出現 521

85 19.8 封裝技術的出現 521

86 19.8 封裝技術的出現 假設每邊的平均零件尺寸是0.25吋影響未 來封裝的因素包括：
19.8 封裝技術的出現 假設每邊的平均零件尺寸是0.25吋影響未 來封裝的因素包括： 三維封裝：Flip-chip 技術和所有平面交互連 接將允許零件或交互平面導通進行三度空間 堆疊。 軟焊代替品：熔融焊接將被低溫有機導電黏 劑取代，精確的雷射將成為細縫接點組合， 再加工和修理，組裝線量測及自動疊層對準 工具。 光電：光纖將取代許多導線，即使是放在局 部系統和組件內，光學接收器和轉接換器將 是電路板上傑出的元件。 521