博碩士論文 etd-0130112-202740 詳細資訊


姓名 蔡金文 (Chin-wen Tsai) 電子信箱 M9412907@mail.ntust.edu.tw
學號 M9412907 論文著作權 僅作者擁有
系所名稱(中) 自動化及控制研究所 系所名稱(英) Institute of Automation and Control
學年度 / 學期 100學年度第1學期 學位 碩士 (Master)
論文名稱(中) 整合田口法與灰關聯於LED銲線製程參數最適化之研究
論文名稱(英) Study of Taguchi & Grey Relational Analysis on LED Wire Bonding Parameter Optimization
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論文使用權限 校內 5 年後公開、校外 7 年後公開
論文種類 碩士論文
論文語文別 / 頁數 中文 / 80
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關鍵字(中)
  • 發光二、體封裝、田口實驗分析法、灰關聯分析、銲線參數
  • 關鍵字(英)
  • wire bonding
  • Taguchi method
  • Grey Relation Analysis
  • LED Package
  • 摘要(中) 在LED封裝製程中,銲線接合技術一直是使用最廣的電路連線方式。銲線接合過程中,控制參數的設定會對接合強度的大小有顯著的影響。本研究的目的是運用灰關聯與田口方法分析應用於發光二極體封裝之最適化銲線參數研究,研究中以金球直徑變異與最大金球剪力為品質目標,主要控制參數則結合壓力、超音波功率、超音波時間及接觸壓力,使用田口法直交表排出L9(34) 9組銲線實驗,再將實驗的結果以具多重品質特性之最適化的灰關聯與ANOVA分析,找出最適化銲線參數,並進行確認實驗與比較。透過實驗計畫法得到適化銲線參數為:結合壓力60gƒ、超音波功率91.5mW、超音波時間25ms、接觸壓力60gƒ。經計算結果得到其影響銲線參數品質之主要控制因子順序為(a)超音波功率( 48.045%)、(b)結合壓力(21.079%)、(c)超音波時間(13.129%)及(d)接觸壓力(8.829%)。本研究方法的確可有效減少金球直徑與金球剪力標準偏差,因此希望可取代目前相關業界常用的試誤法。
    摘要(英) Among LED package, wire bonding process is most popular method for electrical interconnection. During the boning process, bonding parameters are critical roles. This study is to use both the Gray relational analysis and Taguchi method analysis to find out the best combination of parameters for wire bonding on package of a Light Emitting Diode. Ball diameter of variation and maximum ball share force are main concern qualities in this study. Four main control parameters including bonding force, bonding power bonding times, and contact force parameters are used to carry out the experiments. A Taguchi method’s orthogonal array of L9(34) is employed to get 9 runs wire bonding experiments.The multiple quality characteristics of the Gray Relational Analysis and ANOVA are used to find the best combination of parameters for wire bonding. The experimental results indicate that the optimized bonding parameters are bonding force of 60gƒ, bonding power of 91.5mW,bonding times of 25ms and contact force of 60gƒ. Furthermore, the contributions for bonding quality are(a)bonding power (48.045%),(b)bonding force (21.079%), (c) bonding times(13.129%) and (d) contact force (8.829%). The ball diameter and the share force standard deviation can be efficiently reduced by GRA and Taguchi Method. Therefore, the proposed method can replace trial-and-error method that is commonly used in related industry.
    論文目次 摘要 I
    ABSTRACT II
    誌謝 III
    目錄 IV
    圖目錄 VII
    表目錄 IX
    第一章 緒論 1
    1.1 研究背景 1
    1.2 研究動機與目的 2
    1.3 研究方法與步驟 2
    1.4 論文架構 5
    第二章 文獻回顧與相關技術發展 6
    2.1文獻回顧 6
     2.1.1灰色系統理論 6
     2.1.2田口實驗法 6
     2.1.3灰關聯分析相關文獻 7
     2.1.4田口實驗法相關文獻 7
    2.2 LED發光原理 7
    2.3 LED發展 8
     2.3.1 LED封裝 9
    2.4銲線技術簡介 11
     2.4.1銲線技術的源由及產生要素 11
      2.4.2 熱超音波銲線接合的過程 12
    2.4.3 LED銲線應用技術發展 14
    第三章灰關聯分析與田口式實驗計劃法 15
    3.1 灰關聯分析 15
     3.1.1 灰色理論簡介 15
     3.1.2 灰色系統理論的研究內容 15
     3.1.3 灰關聯空間 18
     3.1.4 灰關聯生成 19
     3.1.5 灰關聯測度的四項公式 20
     3.1.6 灰關聯度 21
    3.2 田口式實驗計劃法 22
     3.2.1田口實驗設計法簡介 22
     3.2.2控制因子及雜訊因子 24
     3.2.3信號雜訊比(S/N比)之特性 25
     3.2.4直交表 27
     3.2.5交互作用 27
     3.2.6田口式實驗法的基本步驟 28
     3.2.7田變異數分析(Analysis of Variance, ANOVA) 30
     3.2.8確認實驗 32
    第四章 實驗機台與品質量測設備 34
    4.1銲線機台架構 34
    4.2品質量測儀器 35
    4.3拉推力機 37
    4.4拉導線架及晶片之種類 38
    4.5瓷嘴之種類與規格 40
    第五章 實驗結果與討論 41
    5.1控制因子及水準的選定 41
    5.2品質之判定標準 45
    5.3實驗結果分析 47
     5.3.1灰關連分析 47
     5.3.2田口分析 50
    5.4變異數分析 57
    5.5確認實驗 59
    第六章 結論與未來研究方向 62
    6.1 結論 62
    6.2 未來研究方向 63
    參考文獻 64
    作者簡介 67
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    指導教授/口試委員
  • 蔡明忠 - 指導教授
  • 郭中豐 - 委員
  • 陳炤彰 - 委員
  • 繳交日期 2012-01-30


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