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電氣設備故障試驗診斷攻略·開關設備

為了解決水鍍膜失敗的問題，作者高山（主編） 這樣論述：

本套叢書有10個分冊，包括電力變壓器、互感器、斷路器、避雷器、電力電纜、電力電容器、絕緣子、接地裝置、架空線路和發電機。內容包括故障描述（常見故障、典型案例）、診斷方法、結果處理、預防攻略等。   以生動的案例介紹、真實的場景再現，將基於電氣試驗的設備故障診斷案例加以剖析，給出精闢的分析和獨到的經驗提煉。 包玉樹系電力系統知名的高壓電氣試驗高技師，全國“電力行業技術能手”，國家電網公司“技能類優秀人才”，江蘇省電力公司“席（一）技能”。   名下擁有三大工作室：江蘇省技能大師工作室、國網工作室、江蘇省技師創新工作室。 前言 第一篇 組合電器 第一章 概述

第一節 組合電器類型 第二節 組合電器各部件的結構和功能 第二章 組合電器試驗方法 第一節 試驗項目概述 第二節 交接試驗 第三節 例行試驗 第四節 診斷性試驗 第三章 組合電器典型故障分析 第一節 殼體漏氣典型缺陷 第二節 絕緣件炸裂典型缺陷 第三節 絕緣件典型放電故障 第四節 製造安裝引發的故障 第五節 防爆膜故障 第六節 互感器故障 第七節 接地故障 第四章 組合電器故障診斷新技術 第一節 組合電器機械振動檢測技術 第二節 組合電器內部發熱檢測技術 參考文獻 第二篇 斷路器 第一章 概述 第一節 斷路器的類型 第二節 斷路器的主要電氣性能參數 第三節 斷路器的結構 第四節 斷路

器的型號及含義 第二章 斷路器試驗方法 第一節 斷路器的試驗類型 第二節 主要試驗項目和試驗要求 第三章 斷路器典型故障分析 第一節 絕緣擊穿故障/缺陷 第二節 拒動誤動故障 第三節 導電回路過熱故障 第四節 斷路器開斷與關合失敗故障 第五節 機械損壞故障 第六節 其他典型缺陷/故障 第七節 斷路器缺陷和故障應對措施 第四章 斷路器故障診斷新技術 第一節 SF6洩漏紅外成像檢測法 第二節 紫外放電檢測技術 第三節 SF6氣體微水線上監測 參考文獻 第三篇 隔離開關 第一章 概述 第一節 型號表示方法 第二節 隔離開關類型 第三節 隔離開關結構 第二章 隔離開關試驗方法 第一節 試驗項

目 第二節 交接試驗 第三節 例行試驗 第四節 診斷性試驗 第三章 隔離開關典型故障分析 第一節 典型故障分類 第二節 隔離開關典型故障原因 第三節 操作失敗故障案例分析 第四節 異常發熱故障案例分析 第五節 部件銹蝕故障案例分析 第六節 絕緣子破損故障案例分析 第四章 隔離開關故障診斷新技術 第一節 支柱絕緣子診斷 第二節 隔離開關操作檢測 第三節 帶電檢測 第四節 觸頭鍍層檢測 參考文獻 第四篇 開關櫃 第一章 概述 第一節 開關櫃類型 第二節 開關櫃結構 第三節 金屬封閉鎧裝式開關櫃主體結構 第二章 開關櫃試驗方法 第一節 開關櫃試驗分類 第二節 交接試驗的試驗方法 第三節 例行

試驗的試驗方法 第四節 診斷I生試驗的試驗方法 第三章 開關櫃典型故障分析 第一節 開關櫃過熱故障 第二節 開關櫃絕緣故障 第三節 開關櫃機械故障 第四節 開關櫃電氣元件損壞故障 第五節 其他故障 第四章 開關櫃故障診斷新技術 第一節 開關櫃無源測溫技術 第二節 分合閘線圈電壓電流檢測技術 參考文獻

水鍍膜失敗進入發燒排行的影片

運用萃智理論提升傳統面板製造廠對於創新技術產品市場競爭力

為了解決水鍍膜失敗的問題，作者黃天勤 這樣論述：

面板產業近年來隨著顯示技術快速進步及新冠肺炎疫情於全世界爆發影響，導致全球面板市場需求量急速增加，促使得台灣傳統面板製造廠，不再只能針對單一類型初階機種生產，必須要快速轉型測試導入至高階顯示技術產品進行量產，唯有如此才能讓面板製造廠生產機種類型靈活調配運用及整體產能效益最大化。本研究透過萃智理論的導引，實際運用當傳統面板製造廠導入高階顯示技術產品，在新產品生命週期試作驗證階段，因發生機板玻璃面水滴角不佳，造成背側濺鍍氧化銦錫薄膜脫落，導致產品驗證失敗時，藉由透過萃智理論技術矛盾法則，找尋出問題中相互抵觸之改善及惡化關鍵因數，帶入矛盾矩陣觸發出相對應創新解法，並搭配不同實驗條件測試找尋出最有效

改善方法，來解決機板背側玻璃面潔淨度不佳問題。本研究發現使用常壓電漿放電進行預先洗淨，可以有效降低機板背側玻璃面水滴角，並建議傳統面板製造廠進行評估測試，讓高階顯示技術產品通過規格驗證放量生產，提升傳統面板製造廠市場競爭力。

SMT工藝不良與組裝可靠性

為了解決水鍍膜失敗的問題，作者賈忠中 這樣論述：

本書是寫給那些在生產一線忙碌的工程師的。全書以工程應用為目標，聚焦基本概念與原理、表面組裝核心工藝、主要組裝工藝問題及應用問題，以圖文並茂的形式，介紹了焊接的基礎原理與概念、表面組裝的核心工藝與常見不良現象，以及組裝工藝帶來的可靠性問題。 本書適合於從事電子產品製造的工藝與品質工程師學習與參考。 賈忠中，高級工程師，先後供職於中國電子集團工藝研究所、中興通訊股份有限公司，從事電子製造工藝研究與管理工作近30年。在中興通訊股份有限公司工作也超過20年，見證並參與了中興工藝的發展歷程，歷任工藝研究部部長、副總工藝師、總工藝師、首席工藝專家。擔任廣東電子學會SMT專委會副主任委員

、中國電子學會委員。對SMT、可製造性設計、失效分析、焊接可靠性有深入、系統的研究，擅長組裝不良分析、焊點失效分析。出版了《SMT工藝品質控制》《SMT核心工藝解析與案例分析》《SMT可製造性設計》等專著。 第一部分  工藝基礎 1 第1章  概述 3 1.1  電子組裝技術的發展 3 1.2  表面組裝技術 4 1.2.1  元器件封裝形式的發展 4 1.2.2  印製電路板技術的發展 5 1.2.3  表面組裝技術的發展 6 1.3  表面組裝基本工藝流程 7 1.3.1  再流焊接工藝流程 7 1.3.2  波峰焊接工藝流程 7 1.4  表面組裝方式與工藝路徑 8

1.5  表面組裝技術的核心與關鍵點 9 1.6  表面組裝元器件的焊接 10 案例1 QFN的橋連 11 案例2 BGA的球窩與開焊 11 1.7  表面組裝技術知識體系 12 第2章  焊接基礎 14 2.1  軟釺焊工藝 14 2.2  焊點與焊錫材料 14 2.3  焊點形成過程及影響因素 15 2.4  潤濕 16 2.4.1  焊料的表面張力 17 2.4.2  焊接溫度 18 2.4.3  焊料合金元素與添加量 18 2.4.4  金屬在熔融Sn合金中的溶解率 19 2.4.5  金屬間化合物 20 2.5  相點陣圖和焊接 23 2.6  表面張力 24 2.6.1  表面張力

概述 24 2.6.2  表面張力起因 26 2.6.3  表面張力對液態焊料表面外形的影響 26 2.6.4  表面張力對焊點形成過程的影響 26 案例3  片式元件再流焊接時焊點的形成過程 26 案例4  BGA再流焊接時焊點的形成過程 27 2.7  助焊劑在焊接過程中的作用行為 28 2.7.1  再流焊接工藝中助焊劑的作用行為 28 2.7.2  波峰焊接工藝中助焊劑的作用行為 29 案例5  OSP板採用水基助焊劑波峰焊時漏焊 29 2.8  可焊性 30 2.8.1  可焊性概述 30 2.8.2  影響可焊性的因素 30 2.8.3  可焊性測試方法 32 2.8.4  潤濕稱

量法 33 2.8.5  浸漬法 35 2.8.6  鋪展法 35 2.8.7  老化 36 第3章  焊料合金、微觀組織與性能 37 3.1  常用焊料合金 37 3.1.1  Sn-Ag合金 37 3.1.2  Sn-Cu合金 38 3.1.3  Sn-Bi合金 39 3.1.4  Sn-Sb合金 39 3.1.5  提高焊點可靠性的途徑 40 3.1.6  無鉛合金中常用添加合金元素的作用 40 3.2  焊點的微觀結構與影響因素 42 3.2.1  組成元素 42 3.2.2  工藝條件 44 3.3  焊點的微觀結構與機械性能 44 3.3.1  焊點（焊料合金）的金相組織 45 3

.3.2  焊接介面金屬間化合物 46 3.3.3  不良的微觀組織 50 3.4  無鉛焊料合金的表面形貌 61 第二部分  工藝原理與不良 63 第4章  助焊劑 65 4.1  助焊劑的發展歷程 65 4.2  液態助焊劑的分類標準與代碼 66 4.3  液態助焊劑的組成、功能與常用類別 68 4.3.1  組成 68 4.3.2  功能 69 4.3.3  常用類別 70 4.4  液態助焊劑的技術指標與檢測 71 4.5  助焊劑的選型評估 75 4.5.1  橋連缺陷率 75 4.5.2  通孔透錫率 76 4.5.3  焊盤上錫飽滿度 76 4.5.4  焊後PCB表面潔淨度 

77 4.5.5  ICT測試直通率 78 4.5.6  助焊劑的多元化 78 4.6  白色殘留物 79 4.6.1  焊劑中的松香 80 4.6.2  松香變形物 81 4.6.3  有機金屬鹽 81 4.6.4  無機金屬鹽 81 第5章  焊膏 83 5.1  焊膏及組成 83 5.2  助焊劑的組成與功能 84 5.2.1  樹脂 84 5.2.2  活化劑 85 5.2.3  溶劑 87 5.2.4  流變添加劑 88 5.2.5  焊膏配方設計的工藝性考慮 89 5.3  焊粉 89 5.4  助焊反應 90 5.4.1  酸基反應 90 5.4.2  氧化-還原反應 91 5.

5  焊膏流變性要求 91 5.5.1  黏度及測量 91 5.5.2  流體的流變特性 92 5.5.3  影響焊膏流變性的因素 94 5.6  焊膏的性能評估與選型 96 5.7  焊膏的儲存與應用 100 5.7.1  儲存、解凍與攪拌 100 5.7.2  使用時間與再使用注意事項 101 5.7.3  常見不良 101 第6章 PCB表面鍍層及工藝特性 106 6.1  ENIG鍍層 106 6.1.1 工藝特性 106 6.1.2 應用問題 107 6.2  Im-Sn鍍層 108 6.2.1 工藝特性 109 6.2.2 應用問題 109 案例6 鍍Sn層薄導致虛焊 109 6.

3  Im-Ag鍍層 112 6.3.1 工藝特性 112 6.3.2  應用問題 113 6.4 OSP膜 114 6.4.1 OSP膜及其發展歷程 114 6.4.2 OSP工藝 115 6.4.3 銅面氧化來源與影響 115 6.4.4 氧化層的形成程度與通孔爬錫能力 117 6.4.5 OSP膜的優勢與劣勢 119 6.4.6 應用問題 119 6.5 無鉛噴錫 119 6.5.1 工藝特性 120 6.5.2 應用問題 122 6.6 無鉛表面耐焊接性對比 122 第7章 元器件引腳/焊端鍍層及工藝性 124 7.1 表面組裝元器件封裝類別 124 7.2 電極鍍層結構 125 7.

3 Chip類封裝 126 7.4 SOP/QFP類封裝 127 7.5 BGA類封裝 127 7.6 QFN類封裝 127 7.7 外掛程式類封裝 128 第8章  焊膏印刷與常見不良 129 8.1  焊膏印刷 129 8.2  印刷原理 129 8.3  影響焊膏印刷的因素 130 8.3.1  焊膏性能 130 8.3.2  範本因素 133 8.3.3  印刷參數 134 8.3.4  擦網/底部擦洗 137 8.3.5  PCB支撐 140 8.3.6  實際生產中影響焊膏填充與轉移的其他因素 141 8.4  常見印刷不良現象及原因 143 8.4.1  印刷不良現象 143 8

.4.2  印刷厚度不良 143 8.4.3  汙斑/邊緣擠出 145 8.4.4  少錫與漏印 146 8.4.5  拉尖/狗耳朵 148 8.4.6  塌陷 148 8.5  SPI應用探討 151 8.5.1  焊膏印刷不良對焊接品質的影響 151 8.5.2  焊膏印刷圖形可接受條件 152 8.5.3  0.4mm間距CSP 153 8.5.4  0.4mm間距QFP 154 8.5.5  0.4～0.5mm間距QFN 155 8.5.6  0201 155 第9章  鋼網設計與常見不良 157 9.1  鋼網 157 9.2  鋼網製造要求 160 9.3  範本開口設計基本要求 

161 9.3.1  面積比 161 9.3.2  階梯範本 162 9.4  範本開口設計 163 9.4.1  通用原則 163 9.4.2  片式元件 165 9.4.3  QFP 165 9.4.4  BGA 166 9.4.5  QFN 166 9.5  常見的不良開口設計 168 9.5.1  範本設計的主要問題 168 案例7  範本避孔距離不夠導致散熱焊盤少錫 169 案例8  焊盤寬、引腳窄導致SIM卡移位 170 案例9  熔融焊錫漂浮導致變壓器移位 170 案例10  防錫珠開孔導致圓柱形二極體爐後飛料問題 171 9.5.2  範本開窗在改善焊接良率方面的應用 171

案例11  兼顧開焊與橋連的葫蘆形開窗設計 171 案例12  電解電容底座鼓包導致移位 173 案例13  BGA變形導致橋連與球窩 174 第10章  再流焊接與常見不良 175 10.1  再流焊接 175 10.2  再流焊接工藝的發展歷程 175 10.3  熱風再流焊接技術 176 10.4  熱風再流焊接加熱特性 177 10.5  溫度曲線 178 10.5.1  溫度曲線的形狀 179 10.5.2  溫度曲線主要參數與設置要求 180 10.5.3  爐溫設置與溫度曲線測試 186 10.5.4  再流焊接曲線優化 189 10.6  低溫焊料焊接SAC錫球的BGA混裝再流

焊接工藝 191 10.6.1  有鉛焊料焊接無鉛BGA的混裝工藝 192 10.6.2  低溫焊料焊接SAC錫球的混裝再流焊接工藝 196 10.7  常見焊接不良 197 10.7.1  冷焊 197 10.7.2  不潤濕 199 案例14  連接器引腳潤濕不良現象 200 案例15  沉錫板焊盤不上錫現象 201 10.7.3  半潤濕 202 10.7.4  滲析 203 10.7.5  立碑 204 10.7.6  偏移 207 案例16  限位導致手機電池連接器偏移 207 案例17  元器件安裝底部噴出的熱氣流導致元器件偏移 208 案例18  元器件焊盤比引腳寬導致元器件偏移

 208 案例19  片式元件底部有半塞導通孔導致偏移 209 案例20  不對稱焊端容易導致偏移 209 10.7.7  芯吸 210 10.7.8  橋連 212 案例21  0.4mm QFP橋連 212 案例22  0.4mm間距CSP（也稱?BGA）橋連 213 案例23  鉚接錫塊表貼連接器橋連 214 10.7.9  空洞 216 案例24  BGA焊球表面氧化等導致空洞形成 218 案例25  焊盤上的樹脂填孔吸潮導致空洞形成 219 案例26  HDI微盲孔導致BGA焊點空洞形成 219 案例27  焊膏不足導致空洞產生 220 案例28  排氣通道不暢導致空洞產生 220

案例29  噴印焊膏導致空洞產生 221 案例30  QFP引腳表面污染導致空洞產生 221 10.7.10  開路 222 10.7.11  錫球 223 10.7.12  錫珠 226 10.7.13  飛濺物 229 10.8  不同工藝條件下用63Sn/37Pb焊接SAC305 BGA的切片圖 230 第11章  特定封裝的焊接與常見不良 232 11.1  封裝焊接 232 11.2  SOP/QFP 232 11.2.1  橋連 232 案例31  某板上一個0.4mm間距QFP橋連率達到75% 234 案例32  QFP焊盤加工尺寸偏窄導致橋連率增加 235 11.2.2  虛焊

 235 11.3  QFN 236 11.3.1  QFN封裝與工藝特點 236 11.3.2  虛焊 238 11.3.3  橋連 240 11.3.4  空洞 241 11.4  BGA 244 11.4.1  BGA封裝類別與工藝特點 244 11.4.2  無潤濕開焊 245 11.4.3  球窩焊點 246 11.4.4  縮錫斷裂 248 11.4.5  二次焊開裂 249 11.4.6  應力斷裂 250 11.4.7  坑裂 251 11.4.8  塊狀IMC斷裂 252 11.4.9  熱迴圈疲勞斷裂 253 第12章 波峰焊接與常見不良 256 12.1 波峰焊接 256

12.2 波峰焊接設備的組成及功能 256 12.3 波峰焊接設備的選擇 257 12.4 波峰焊接工藝參數設置與溫度曲線的測量 257 12.4.1 工藝參數 258 12.4.2 工藝參數設置要求 258 12.4.3 波峰焊接溫度曲線測量 258 12.5 助焊劑在波峰焊接工藝過程中的行為 259 12.6 波峰焊接焊點的要求 260 12.7 波峰焊接常見不良 262 12.7.1 橋連 262 12.7.2 透錫不足 265 12.7.3 錫珠 266 12.7.4 漏焊 268 12.7.5 尖狀物 269 12.7.6 氣孔—吹氣孔/ 269 12.7.7  孔填充不良 270

12.7.8 板面髒 271 12.7.9 元器件浮起 271 案例33 連接器浮起 272 12.7.10 焊點剝離 272 12.7.11 焊盤剝離 273 12.7.12 凝固開裂 274 12.7.13 引線潤濕不良 275 12.7.14 焊盤潤濕不良 275 第13章 返工與手工焊接常見不良 276 13.1 返工工藝目標 276 13.2 返工程式 276 13.2.1  元器件拆除 276 13.2.2 焊盤整理 277 13.2.3 元器件安裝 277 13.2.4 工藝的選擇 277 13.3 常用返工設備/工具與工藝特點 278 13.3.1 烙鐵 278 13.3.2

 熱風返修工作站 279 13.3.3 吸錫器 281 13.4 常見返修失效案例 282 案例34 採用加焊劑方式對虛焊的QFN進行重焊導致返工失敗 282 案例35 採用加焊劑方式對虛焊的BGA進行重焊導致BGA中心焊點斷裂 282 案例36 風槍返修導致周邊鄰近帶散熱器的BGA焊點開裂 283 案例37 返修時加熱速率太大導致BGA角部焊點橋連 284 案例38 手工焊接大尺寸片式電容導致開裂 284 案例39 手工焊接外掛程式導致相連片式電容失效 285 案例40 手工焊接大熱容量外掛程式時長時間加熱導致PCB分層 285 案例41 採用銅辮子返修細間距元器件容易發生微橋連現象 286

第三部分 組裝可靠性 289 第14章 可靠性概念 291 14.1 可靠性定義 291 14.1.1 可靠度 291 14.1.2 MTBF與MTTF 291 14.1.3 故障率 292 14.2 影響電子產品可靠性的因素 293 14.2.1 常見設計不良 293 14.2.2 製造影響因素 294 14.2.3 使用時的劣化因素 295 14.3 常用的可靠性試驗評估方法—溫度迴圈試驗 296 第15章 完整焊點要求 298 15.1 組裝可靠性 298 15.2 完整焊點 298 15.3 常見不完整焊點 298 第16章 組裝應力失效 304 16.1 應力敏感封裝 304 1

6.2 片式電容 304 16.2.1 分板作業 304 16.2.2 烙鐵焊接 306 16.3 BGA 307 第17章 使用中溫度迴圈疲勞失效 308 17.1 高溫環境下的劣化 308 17.1.1 高溫下金屬的擴散 308 17.1.2 介面劣化 309 17.2 蠕變 309 17.3 機械疲勞與溫度迴圈 310 案例42 拉應力疊加時的熱疲勞斷裂 310 案例43 某模組灌封工藝失控導致焊點受到拉應力作用 310 案例44 灌封膠與PCB的CTE不匹配導致焊點早期疲勞失效（開裂） 312 第18章 環境因素引起的失效 313 18.1  環境引起的失效 313 18.1.1 電化

學腐蝕 313 18.1.2 化學腐蝕 315 18.2 CAF 316 18.3 銀遷移 317 18.4 硫化腐蝕 318 18.5 爬行腐蝕 318 第19章 錫須 321 19.1 錫須概述 321 19.2 錫須產生的原因 322 19.3 錫須產生的五種基本場景 323 19.4 室溫下錫須的生長 324 19.5 溫度迴圈（熱衝擊）作用下錫須的生長 325 19.6 氧化腐蝕引起的錫鬚生長 326 案例45 某產品單板上的輕觸開關因錫須短路 327 19.7 外界壓力作用下的錫鬚生長 327 19.8 控制錫鬚生長的建議 328 後記 330 參考文獻 331  

以聚合物PMMA膠體電解質製作WO3電致變色元件之封裝與特性研究

為了解決水鍍膜失敗的問題，作者劉昆銘 這樣論述：

摘要電致變色(Electrochromic)技術在生活中有許多廣泛的運用層面，除了節能綠建築用的玻璃之外，更擴展延伸發展出汽車用玻璃、航太用玻璃及各式用途顯示器玻璃的應用。此技術具有高度的穿透率控制性、反應速度快、較好的記憶效應、較低電源消耗以及較廣的有效光譜範圍等以上優點。本研究是以探討將液態電解質中添加聚合物PMMA後轉換為膠態電解質，並將膠態電解質與電致變色玻璃相互封裝後的特性分析為研究目的。首先使用水熱法(Hydrothermal Method)成長合成三氧化鎢奈米柱(WO3 nanorods)，以0.83 g鎢酸鈉二水合物(Na2WO4·2H2O)加入20 ml的去離子水當中，再以

氯化氫(HCl)調整pH值至2.2，設定生長溫度為170°C，生長時間為3小時，最後進行1小時的熱處理而得到WO3奈米柱。採取此方式製作的WO3薄膜具有較穩定的電化學特性；再來於使用水熱法成長合成WO3奈米柱的結構上，使用射頻濺鍍機(RF Sputter)沉積WO3薄膜，再將上述製程生產出的玻璃基板與3D列印UV剛性樹脂(3D Printing UV Tough Resin)材料中注入膠態電解質後封裝而成，並進行元件的量測實驗，雖然沒有得到正向的實驗結果，但在元件的封裝及材料的研究方面有莫大的斬獲。期許未來能找到失敗的根本原因，並讓此結構的元件於特性分析上能更加完整。