臺灣博碩士論文加值系統

隨著現今消費性電子產品科技發展之日新月異以及產品朝向輕、薄、短、小且功能更臻完善的趨勢，其中表面黏著技術在現今印刷電路板組裝製程上因此日漸廣泛與成熟，然而伴隨著表面黏著技術困難度、複雜性之提升，使得產品的良率下降以及額外成本之增加，製程之改善乃現今當務之急，根據相關研究指出，SMT製程不良有52％~71％是來自於鋼版印刷製程，因此若能有效改善印刷製程之缺陷，即能大幅提升表面黏著技術製程之良率。
本研究透過實驗設計與迴歸分析等統計分析方法，探討鋼版開孔幾何特性與錫膏印刷落錫之間的相關性，並藉相關之實驗分析結果建立一落錫量模型。首先考慮影響鋼版印刷製程的關鍵因子（開孔幾何形狀、開孔尺寸、開孔特性、鋼版厚度、印刷方向等），運用變異數分析找尋出影響錫膏落錫之顯著因子，並利用反應曲面法建立模型以及參數最佳化。本研究結果為建立起圓形、矩形開孔的錫膏落錫釋放率變異之數學模型，以及尋找出最小變異落錫之參數，最後並建立開孔的品質管制圖，其目的為提供一適宜之印刷落錫量評估模式，供製程工程人員於設計鋼版開孔尺寸時參考。

Following by the highly development of the consuming electronic products and the trend toward the miniatureel size and user-friendly interfaces, the well-implementation of Surface Mount Technology (SMT) in today’s printed circuit board (PCB) assemblies is becoming more crucial during the processes. With the increasing difficulties and complexity of surface mounted techniques due to the miniature of electronic devices, the process yield descends and the extra cost increases. Therefore the improvement of the producing process is becoming more and more urgent now. According to the related research, 52%~71% of the SMT process’ defects come from stencil printing process; so, if we can effectively eliminate the printing process defects, we can largely improve the yield of the SMT.
DOE and Regression techniques are applied in this research to explore the relations between geometric features of stencil aperture and amount of solder paste deposition. With the experiment analysis conducted the solder paste deposition models were derived. First, we consider the significant factors that impact the process of stencil printing. Then, we use ANOVA to find out the factors that influence the solder paste deposition. Next, we use RSM to build up the models and optimize the parameters. The result of this research is to develop the regression models of the round and square aperture in the paste deposition, find out the optimal solutions of stable paste deposition and develop the quality control chart of the paste. The goal is to offer the performance evaluation of solder paste deposition for the process engineers when they attempt to design the appropriate stencil at the very first beginning of process development.

中文摘要 i
Abstract ii
致謝 iii
目錄 iv
表目錄 viii
圖目錄 x
第一章　緒論 1
1.1　研究背景與動機 2
1.2　研究目的 2
1.3　研究限制 2
1.4　研究流程 3
第二章　文獻探討 4
2.1　表面黏著技術簡介 4
2.2　鋼版印刷相關文獻 6
2.2.1　開孔幾何形狀 9
2.2.2　開孔尺寸 9
2.2.3　開孔特性 10
2.2.4　印刷方向 12
2.3　電路板組裝檢測 12
2.3.1　選擇量測系統 13
2.4　參數最佳化探討 14
2.5　本章結論 16
第三章　研究方法 17
3.1　研究架構 17
3.2　鋼版印刷製程特性要因圖 17
3.3　印刷品質衡量指標 18
3.4　統計分析 20
3.4.1　變異數分析 20
3.4.2　迴歸分析 22
3.4.3　反應曲面法 22
3.4.3.1　Box-Behnken設計 23
3.5　製程能力評估 25
3.6 本章結論 26
第四章　鋼版印刷實驗 27
4.1　實驗設備介紹 27
4.1.1　錫膏印刷機 27
4.1.2　3D錫膏檢測機 28
4.1.3　印刷鋼版 29
4.1.4　錫膏 30
4.1.5　印刷電路板 31
4.2　實驗相關參數設定 31
4.2.1　錫膏印刷機之參數 31
4.2.2　鋼版開孔設計 32
4.2.2.1　圓形開孔 33
4.2.2.2　矩形開孔 33
4.3　實驗流程 35
4.4　本章結論 37
第五章　實驗數據分析 38
5.1　圓形開孔分析 38
5.1.1　各因子之顯著性分析 38
5.1.2　釋放率C.V與各因子之關係 40
5.1.3　各因子最佳化模型 44
5.1.4　製程能力分析 47
5.1.5　初步分析歸納 47
5.2　矩形開孔分析 48
5.2.1　各因子之顯著性分析 48
5.2.2　釋放率C.V與各因子之關係 50
5.2.3　各因子之最佳化模型 56
5.2.3.1　長寬比、尺度比、Area ratio 57
5.2.3.1.1　鋼版厚度0.1mm之反應曲面分析 57
5.2.3.1.2　鋼版厚度0.13mm之反應曲面分析 59
5.2.3.1.3　鋼版厚度0.15mm之反應曲面分析 61
5.2.3.2　長寬比、尺度比、鋼版厚度 63
5.2.3.2.1　尺寸一之反應曲面分析 63
5.2.3.2.2　尺寸二之反應曲面分析 66
5.2.3.2.3　尺寸三之反應曲面分析 68
5.2.3.2.4　尺寸四之反應曲面分析 69
5.2.4　製程能力分析 71
5.2.5　初步分析歸納 72
5.3　本章結論 73
第六章　案例分析 75
6.1　實驗環境設定 75
6.2　實驗數據分析 77
6.2.1　圓形開孔分析 77
6.2.1.1　各因子顯著性分析 77
6.2.1.2　釋放率C.V與各因子之關係 78
6.2.1.3　顯著因子之釋放率C.V.模型 80
6.2.1.4　初步分析歸納 81
6.2.2　矩形開孔分析 81
6.2.2.1　各因子之顯著性分析 81
6.2.2.2 釋放率C.V與各因子之關係 82
6.2.2.3　顯著因子之釋放率C.V.模型 85
6.2.2.4　初步分析歸納 86
6.3　綜合整理 86
第七章　結論與未來方向 89
7.1　結論 89
7.2　研究貢獻 91
7.3　未來方向 91
參考文獻 92
附錄 95
附錄1　實驗鋼版之Gerber file 95
附錄2　圓形開孔尺寸表（鋼版厚度0.13mm） 96
附錄3　圓形開孔尺寸表（鋼版厚度0.15mm） 96
附錄4　圓形開孔Gerber file圖 97
附錄5　矩形開孔Gerber file圖 97
附錄6　矩形開孔Aspect Ratio、Area Ratio表（鋼版厚度0.13mm） 98
附錄7　矩形開孔Aspect Ratio、Area Ratio表（鋼版厚度0.15mm） 99
附錄8　鋼版厚度0.13mm Area ratio之錫膏釋放率C.V.盒鬚圖 100
附錄9　鋼版厚度0.15mm Area ratio之錫膏釋放率C.V.盒鬚圖 100
附錄10 鋼版厚度0.13mm Area ratio之錫膏釋放率C.V.盒鬚圖 101

中文部份：
1. 小橋，“表面黏著技術的主角-取置機”，電子技術出版社，1992(第七版)，頁118-119。
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3. 白蓉生，“電路板規範手冊2001 版”，台灣電路板協會發行，2001 年。
4. 蘇朝墩，“品質工程”，中華民國品質學會發行，2002年。
5. 葉俊吾，”運用類神經網路建構SMT錫膏印刷製程品質管制系統”，國立成功大學製造工程研究所碩士論文，2002年。
6. 江蘇表面組裝技術，“焊膏印刷技術基礎-下”，表面黏著技術期刊，第四十三期，頁21-30，2003年。
7. 蔡聰男，“自適應式表面黏著製程品質預測控制系統之發展”，國立成功大學製造工程研究所博士論文，2003年。
8. 楊俊儀，“應用3D視覺量測系統於SMT之錫膏體積檢測”，元智大學工業工程與管理研究所碩士論文，2003年。
9. 姜博薰，“錫膏鋼版印刷開孔幾何特性影響落錫量之實務分析與探討”，明新科技大學工程管理研究所碩士論文，2004年。
10. 葉沛先，“錫膏印刷製程參數最佳化之研究”，樹德科技大學經營管理研究所碩士論文，2005年。
英文部分：
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