近年來職業病的發生屢出不窮，國人對於職業病的預防意識也漸漸興起，加上目前大部分的企業也都落實歐盟的RoHS指令，大幅的降低了勞工在製造過程中接觸或曝露在有害物質的環境中，也可以確保購買的消費者在使用時不會暴露在有害物質的環境中。由於台灣近幾年的RoHS興起，趨使電子元件封裝所使用的黏著膠材必須要把含鉛替換成無鉛膠材，其中黏著膠材所使的熱處理方法會因 膠材成分的差異而有所不同。本研究以被動元件廠所使用的黏著膠材為案例，以田口實驗設計法找出含鉛及無鉛膠材之燒結條件，並以可靠度實驗予以佐證，此方法既可篩選出符合歐盟規定又可讓品質達到客戶之需求。從數據分析的結果得知，含鉛膠材在短期可靠度試驗中，拉力、折彎及跌落測試的影響為最大且呈正相關，但在長期可靠度試驗中，溫度衝擊試驗的電阻值的變化率影響較大；無鉛膠材則對短期可靠度試驗影響較小，但在長期可靠度試驗中，壓力鍋測試與長期耐濕測試的電阻值變化率影響較大。

In recent years, public events with respect to occupational hazards have been occurring frequently in many working places in Taiwan, and the prevention of the threat has raised a large concern. To reduce the occupational risk and protect both the workers and users from exposing toxic substances, many companies follow the Restriction of Hazardous Substances (RoHS) directives to develop and manufacture their products. According to the directives, conventionally lead-containing adhesives have to be replaced with lead-free substitutes for electronic packaging. Sintering plays a crucial role in the function of the adhesives. However, the optimal conditions for the lead-free substitutes to perform the acceptable credibility have not been studied and compared yet. This study will use the Taguchi method to optimize the sintering conditions for both lead and lead-free adhesive materials, and their adhesion strength will be evaluated through a series of reliability tests. The results of short term test show that the lead-containing material exhibited better performance than the substitutes in tensile, bending, and drop tests, and show positive correction with lead adhesive, but the results of long term test that the resistance of thermal shock test is larger than lead-containing material. The results of short term test show that the lead-free containing material exhibited poorer performance than the results of long term test, and the results of long term test better performance than the substitutes in the test of steam digester and Highly-Accelerated Temperature and Humidity Stress test.

中文摘要 I
英文摘要 II
目 錄 III
表目錄 IV
圖目錄 VI
第一章 緒論 1
1.1 研究動機 1
1.2 研究目的 2
第二章 文獻回顧 3
2.1 膠材在溫度感測器上的功能 3
2.2 歐盟法規ROHS和鉛簡介 3
2.3 含鉛與無鉛膠材的組成與特性 4
2.4 燒結條件對材料特性的影響 6
2.5 可靠度試驗介紹 9
2.6 統計介紹 11
2.7田口實驗設計 13
2.8 數據分析MINITAB 21
第三章 研究方法 22
3.1 膠材介紹 22
3.2 塗膠與燒結方法 23
3.3 短期可靠度測試方法 25
3.4 長期可靠度測試方法 26
3.5 田口實驗設計與數據分析 27
第四章 結果與討論 30
4.1資料分析 30
4.2 可靠度測試結果 47
4.3 放量確認實驗 47
第五章 結論 49
參考文獻 50

柯烽堯，1994，鉛對人體的危害，工業安全衛生月刊。
鉛中毒預防規則，2014/10/12，取自:勞動法令查詢系統http://laws.mol.gov.tw/。
顏秀文，丘泰，張振忠，2006，無鉛電子封装材料及其焊點可靠性研究進展，電子元件與材料第3期。
史耀武，2009，無鉛替代及對電子組裝可靠性的影響，電焊機第39卷第一期。
楊沛昇，2012，新RoHS指令之指引與說明，63 IECQ報導年刊。
戴輝文，2006，導入符合RoHS指令綠色產品管理系統-以IC設計公司為例，國立清華大學工業工程與管理學系工程碩士在職專班。
陳志豪，2006，符合RoHS環保規範之產品結構最佳化研究，元智大學資訊管理學系碩士班碩士論文。
顏志超，2004，化工材料初版，高立圖書有限公司。
張琪惠，2010，台灣地區鉛之物質流分析與環境衝擊評估，國立台灣大學工學院環境工程研究所碩士論文。
顧旻峰，2008，覆晶銲錫凸塊高度對無鉛銲錫電遷移破壞時間及破壞模式之影響，國立交通大學材料科學與工程學研究所碩士論文。
張家瑋，2007，錫球和助焊劑標準工程評估方法之研究，國立中山大學機械與機電工程學系半導體封裝測試產業研發碩士專班碩士論文。
李泳泰，2004，比較有鉛銲錫與無鉛銲錫在表面黏著技術之應用，中原大學化學系碩士論文。
蕭麗娟，2004，SnAgCu 無鉛銲料與 BGA 之 Au/Ni 墊層反應之研究，國立中央大學化學工程與材料工程研究所碩士論文。
導電膠的導電機理，2014/11/10，取自:成都森發橡塑有限公司電纜附件分公司http://www.see-far.cn/zh-tw/。
劉心怡、洪雅慧、何宗漢、伍玉真、鄧希哲，2010，銀膠種類及厚度對構裝後晶片可靠度的影響，工程科技與教育學刊第七卷第四期p.546～559。
葉宗壽、資重興，工業材料 121 期，1997 年 1 月，p.51。
謝宗雍，電子構裝技術簡介，電子月刊第三卷第七期，1997 年7月，p.57-p.76。
魏佐芸，2000，磷酸鹽系低溫封合玻璃之結構與彈性性質研究，輔仁大學物理系，碩士論文。
江志鈞，2004，無鉛低熔點 SnO-ZnO-P2O5玻璃之化學耐蝕性，大同大學材料工程研究所碩士論文。
陳輝達，2005，玻璃對金屬接合技術之研究，國立交通大學機械工程研究所碩士論文。
張君偉，2000，水洗前處理與添加劑對都市垃圾焚化飛灰燒結特性的影響，國立中央大學環境工程研究所碩士論文。
駱榮富，2012，燒結實驗講義，逢甲大學材料科學與工程學系。
西北輕工業學院，1993， 陶瓷工藝學，中國輕工業出版社。
葉宗智，1997，垃圾焚化飛灰粒徑對燒結效果之研究，國立中央大學環境工程研究所碩士論文。
Nowok J.W., Hurley J.P. and Benson S. A.“The Role of Sulphate-Silicate Phase Separation in the Sintering Propensities of Coal Fly-ash at 800-1000℃ Journal of the Institute of Energy 69 12 (1996)
徐政雄，2006，實驗設計法以決定不同電鍍藥水和影響錫鬚形成之關鍵因素的信賴度，中原大學碩士論文機械工程系碩士論文。
項衛中，2006，綠色封裝製程對錫鬚生長影響因子之探討，中原大學工業工程學系碩士學位論文。
郭秉裕，2007，可靠度試驗，國立雲林科技大學工業工程管理所。
黃孟槺，2005，無鉛焊接之可靠度研究，國立台灣科技大學化學工程學系博士學位論文。
跌落測試、折彎測試，2014/10/15，取自:宜特科技http://www.istgroup.com/。
白创、袁国政、 树学锋，2012，板级封装芯片面自由跌落的失效分析，中國科技論文在線精品論文第5卷第3期。
王宣勝，莊東漢，2004，球格陣列構裝(BGA)製程與可靠度分析，德霖學報第十八期。
徐岳樑，2007，溫度變化對鎳鈀金釘架銲線能力的探討與研究，國立高雄大學電機工程學系碩士論文。
壓力鍋測試，2014/10/20，取自: 慶聲科技 http://www.kson.com.tw/。
宋峻全，2006，無鉛覆晶構裝-材料特性分析與覆晶可靠度驗證，國立屏東科技大學材料工程研究所碩士學位論文。
邱垂淵，2006，綠色封裝製程對錫鬚生長影響因子之探討-以IC封裝電鍍廠為例-，中原大學工業工程學系碩士論文。
賀力行，林淑萍，蔡明春，統計學：觀念、方法、運用，2010，前程文化事業有限公司。
黃乾怡、應國卿、蔡欣倫，2006，無鉛環保銲料鋼板印刷製程參數優化，技術學刊，第二十一卷第三期p.227-236。
Paul, M. B. and Linfild, C. B., 2002 , Statistics for Environmental Engineers 2nd Ed, Lewis Publishers.
陳信宏，2015，晶圓代工業混合處理氟類與機械研磨類廢水最適化條件與pH均勻性探討，國立交通大學工學院永續環境科技學程碩士論文。
童超塵，2006，田口品質工程講義，國立雲林科技大學工業工程與管理所。
辛昱霖，2010，以田口方法研究煤炭及焦炭-瀝青燒結之最佳條件，大同大學材料工程研究所碩士論文。