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1、如何降低喷锡后防焊白化 专题成员 姓名职称 学历 组长：刘益利副工程师大 学 组员：张启煌副工程师专 科 王玉琪现场组长专 科 皮贤明现场组长专 科 李志清现场组长专 科 1.前言: 随着客户对PCB的质量要求越来越严格，相对地在外观上也越来越要求完美。所以电路板厂无不在原物料、机械设备、制作条件上，想尽各种方法来改善，以满足客户需求。良好的外观质量，更能取得客户的信赖，以奠定后续定单能源源不绝。2.选题理由: 防焊油墨在喷锡后产生白化现象，虽然于功能上不影响，但是在外观上出现瑕疵，使得客户产生疑虑，甚至不允收。所以利用DOE的手法找出最佳生产条件，以降低防焊油墨在喷锡后产生白化现象。 3.质
2、量问题现况分析: 月 份-3 7月-2 8月-1 9月0 10月1 11月2 12月3 1月白 化 不良率0.0513 (5.13%)0.0484 (4.84%)0.0324 (3.24%)0.0312 (3.12%)0.0171 (1.71%)0.0025 (0.25%)(0指开始作专题之月份) 4.制程说明: 防焊前处理印刷预烤曝光显影后烘烤喷锡前处理IR预热浸Flux喷锡浮床喷锡后清洗出料检视因本厂出现防焊白化以Curtain Coating比例较高，因此选择以Curtain Coating印刷方式找出白化成因。 5.特性要因分析: 6.第一阶段实验配置及解析: 6.1实验因子及水平对照
3、表:6.2配置方式及交互作用: 6.2.1采L16215方式配置 6.2.2点线图:6.3实验解析(1)白化 6.3.1防焊特性(1)白化实验配置及数据: FACTORABABFIDADCACeGHAHIGFGDATAROW/COL1234567891011121314153111111111111111142111111122222222031112222111122228411122222222111110512211221122112296122112222112211071222211112222110812222112211112229212121212121212110212121
4、221212121811212212112122121712212212121211212513221122112211221614221122121122112115221211212212112016221211221121221 6.3.2防焊特性(1)白化实验平均值比较表： COLFACTORSIAVE(L1)AVE(L2)1A14.253.752B0.254.1253.8753AB6.253.3754.6254C16535F255.252.756J110.251.3756.6257H0.254.1253.8758D2.253.6254.3759I6.253.3754.62510G43
5、.54.511K93.254.7512CD2.254.3753.62513JK6.254.6.253.37514HI44.53.515FG14.253.75 6.3.3防焊特性(1)白化变异数分析: ANOVA：在合并后 FACTORSiDFVF(%)J110.251110.2538.587555.3571*F251258.7511.4138*C161165.66.77466*K9193.153.16642AB6.2516.252.18751.71889I6.2516.252.18751.74889A1110.350.95729B0.2510.250.08751.34388e2072.8571
6、4217.4889St=194t=82.5110 6.3.4防焊特性(1)白化贡献率分析: J (板温)E (曝光能量)C (预烤温度)K (水洗温度)ABI (后烤温度)A (下墨量)B (油墨黏度)E (误差值)贡献率55.36%11.41%6.77%3.17%1.75%1.75%0.96%1.34%17.49%累积 贡献率55.36%66.77%73.54%76.71%78.46%80.21%81.17%82.51%100.00% 6.4实验解析(2)压痕 6.4.1防焊特性(2)压痕实验配置及数据: FACTORABABFIDADCACeGHAHIGFGDATAROW/COL12345
7、6789101112131415211111111111111111211111112222222203111222211112222041112222222211111.551221122112211221.5612211222211221107122221111222211081222211221111228921212121212121210102121212212121213112122121121221210.5122122121212112127132211221122112218.5142211221211221121152212112122121122.516221211221
8、1212216.4.2防焊特性(2)压痕实验平均值比较表： COLFACTORSIAVE(L1)AVE(L2)1A74.390620.755.06252B0.3906253.06252.753AB0.3906252.753.06254C66.015624.93750.8755F26.265621.6254.18756J0.3906253.06252.757H0.3906252.753.06258D0.1406252.812539I0.7656253.1252.687510G1.2656253.18752.62511K0.3906252.753.062512CD1.8906252.68753.1
9、2513JK1.8906253.252.562514HI0.7656252.68753.12515FG1.8906253.252.56256.4.3防焊特性(2)压痕变异数分析: FACTORSiDFVF(%)A74.39062174.39062144.272741.9483*C66.01562166.01562128.030337.1927*F26.26562126.2656250.9393914.6215*JK1.89062511.8906253.6666660.78076FG1.89062511.8906253.6666660.78076G1.26062511.2656252.45454
10、50.42587K0.39062510.3906250.7575750.07097J0.39062510.3906250.7575750.07097e3.60937570.5156254.10788St=176.1093t=95.8921 6.4.4防焊特性(2)压痕贡献率分析: A (下墨量)C (预烤温度)F (曝光能量)JKFGG (静置时间)K (水洗温度)J (板温)E (误差值)贡献率41.95%37.19%14.62%0.78%0.78%0.43%0.07%0.07%4.11%累积贡献率41.95%79.14%93.76%94.54%95.32%95.75%95.82%95.89
11、%100.00% 6.5实验解析(3)铜面氧化 6.5.1防焊特性(3)铜面氧化实验配置及数据: FACTORABABFIDADCACeGHAHIGFGDATAROW/COL123456789101112131415311111111111111112211111112222222243111222211112222541112222222211112512211221122112256122112222112211271222211112222114812222112211112209212121212121212010212121221212121011212212112122121012
12、212212121211212013221122112211221014221122121122112115221211212212112016221211221121221 6.5.2防焊特性(3)铜面氧化实验平均值比较表 COLFACTORSIAVE(L1)AVE(L2)1A42.253.3750.1252B01.751.753AB0.251.8751.6254C11.525F0.251.6251.8756J11.527H2.251.3752.1258D11.529I2.251.3752.12510G121.511K2.252.1251.37512CD01.751.7513JK0.251.
13、8751.62514HI121.515FG0.251.8751.625 6.5.3防焊特性(3)铜面氧化变异数分析: FACTORSiDFVF(%)A42.25142.25147.87576.2987*I2.2512.257.8753.57142*H2.2512.257.8753.57142*K2.2512.257.8753.57142*C1113.51.29870D1113.51.29870G1113.51.29870J1113.51.29870e270.2857147.78220St=55t=92.20776.5.4防焊特性(3)铜面氧化贡献率分析: A (下墨量)I (烘烤温度)H (后
14、烤时间)K (水洗温度)C (预烤温度)D (预烤时间)G (静置时间)J (板温)E (误差项)贡献率76.30%3.57%3.57%3.57%1.30%1.30%1.30%1.30%7.79%累积贡献率76.30%79.87%83.44%87.01%89.00%89.61%90.91%92.21%100.00% 7.Cross Table 因子特性质ABCFJHDIGK结论防焊白化C2F2J11.A2、B2、C2、F2、J1、H1、I1、G1、K2为 Cross Table分析后之较佳条件，其中遇多特 性质，有冲突时以其贡献率%来取舍。 2.本次实验之二面多特性质经分析后，第二阶 段实验中
15、取A2、B2、D1、H1、I1、G1、K2 为常数项，C、F、J三因子为继续做第二阶 段实验。 3.本次实验之二个多特性质经分析后，显著因 子无交互作用。显著性*贡献率6.77%11.41%55.36%底片压痕A1C2F1显著性*贡献率41.95%37.19%14.83%铜面氧化A2H1I1K2显著性*贡献率76.3%3.75%3.75%3.75%结 论A2C2F2J1H1I1K2 8.第二阶段实验配置及解析: 8.1计划构想: 由Cross Table结论得知C、F、J为显著因子,希望在第二阶段少因子多水平中寻找出最佳量产条件 8.2因子水平对照表:因子代号水平交互作用123预烤温度CC21
16、C22C23曝光能量FF21F22F23喷锡后处理前板温JJ21J12J13 8.3点线图:8.4实验常数:1.下墨量 5. 后烘烤温度 2.油墨黏度 6. 曝光静置时间 3.预烤时间 7.喷锡后水洗温度 4.后烘烤时间 8.5第二阶段实验防焊喷锡后白化实验配置及数据: factorJFeeCeeeeeeeedataROL/COL12345678910111213012231231312123022123123123123031111111111111041222222333111052123231231231061333333222111073213213321132081111333333
17、333091111222222222010231223112331201133212131323210123213321132213013223112323131201412223331112220152231312123231016231231223112301721233123123120183321321213132019122211122233302013332221113330211333111333222022332113232121302331322132132130242312123312231025321313221332102631323213213210273132132
18、132132 8.6防焊喷锡后白化实验变异数分析: FACTORSiDFVF(%)C020J020F020e0200St0t= 8.7第二阶段实验防焊曝光底片压痕实验配置及数据: factorJFeeCeeeeeeeedataROL/COL123456789101112130122312313121230221231231231230311111111111112412222223331110521232312312311613333332221111732132133211321811113333333330911112222222221102312231123312111332121313
19、23210123213321132213213223112323131201412223331112221152231312123231016231231223112321721233123123121183321321213132119122211122233302013332221113331211333111333222122332113232121302331322132132130242312123312231025321313221332112631323213213211273132132132132 8.8防焊曝光底片压痕实验变异数分析: FACTORSiDFVF(%)F0.6
20、6666620.3333330.666662.77777J0.66666620.3333330.666662.77777C0.66666620.3333330.666662.77777e10200.5St=12t=8.33333 8.9第二阶段实验防焊下铜面氧化实验配置及数据: factorJFeeCeeeeeeeedataROL/COL123456789101112131.1122312313121231.1221231231231231.2311111111111111.2412222223331111.1521232312312311.1613333332221111.173213213
21、3211321.1811113333333331.2911112222222221.21023122311233121.21133212131323211.11232133211322131.21322311232313121.114122233311122211522313121232311.11623123122311231.21721233123123121.21833213212131321.11912221112223331.120133322211133312113331113332221.12233211323212131.12331322132132131.1242312123
22、3122311.12532131322133211.22631323213213211.2273132132132132 8.10防焊下铜面氧化变异数分析: FACTORSiDFVF(%)F0.00962920.0048141.192661.61538J0.00518520.0025920.642203C0.00074020.0003700.091747.61538e0.080740200.00403787.7692St=0.096296t=12.2307 9.第二阶段实验结论: 操作条件对照表实验因子因子代号原始作业条件最佳作业条件下墨量AA120g/m2A220g/m2油墨黏度BB110s
23、ecB215sec预烤温度CC12.5C25预烤时间DD1D2曝光能量FF150mj/cm2F2100mj/cm2曝光后静置时间GG1G1后烘烤时间HH1H1后烘烤温度II110I210喷锡后板温JJ110J215喷锡热水洗温度KK110K215由第二阶段实验与两个多特性质分析后,获得最佳作业条件 10.再现性结果确认 1、制 程：防焊 2、再现性实施期间：1999/12/272000/1/9 3、再现性生产记录： 生产批数：420批 生产总批数：100800 Working Panel4、再现性质量记录：1999/12/272000/1/19无白化现象发生 5、再现性普及性确认： 是否由一般
24、作业员执行？ 是 是否含盖轮班之每一班次？ 是 10.1改善前后成果比较： 改 善 前改 善 后再 现 性时 间七 月八 月九 月十 月十一月十二月1999/12/272000/06/30白化比例0.0513 5.13%0.0484 4.84%0.0324 3.24%0.0312 3.12%0.0171 1.71%0.0025 0.25%0.00 11、学理探讨 由此次实验得知，影响喷锡后防焊白化的原因有三： 1.喷锡后进后处理前的板温(越低越不易白化) 2.防焊曝光能量(能量越高越不易白化) 3.预烤干燥度(干燥度越高越不易白化) 喷锡防焊白化是在进喷锡后处理之后才出现从实验的结果显示，我们
25、在此推测： 1.喷锡时防焊油墨受到245左右的高温冲击，使得油墨的组织架构出现缺陷，以至于喷锡后处理时水份或助焊剂的小分子陷落此等缝隙之中，造成光线的吸收及反射不均，也就是我们看到板面变成白雾状的情况。 2.提高曝光能量、增加预烤干燥度是强化防焊油墨的组织架构，使得喷锡时防焊油墨的组织架构不易出现缺陷。 3.喷锡后板子若没有降温足够即进后处理，防焊白化的机率将大增，因为板子没有足够的降温，防焊油墨结构的缺陷仍存在，以致造成白化。 12、心得分享 从此次DOE实验中，获得了几点心得： 1.以有限的成本就能得到问题的解决，而且于时效与分析结果上比传统实验方式更快、更精准。 2.PCB制程的原物料与机械设备日新月异，相同的问题有时因为不同的原物料或机械设备，使得解决问题的方法也不尽相同，所以经常面对问题时不能太主观，必须以实验方式或实例来验证。 3.再做DOE实验时必须小心严谨，扎实的计划与做实验才能有效的找出问题的症结，进而改善制程。不然耗费了时间，甚至认为DOE实验只是一种理论。
