本論文主要藉由實驗量測來探討雷射模組構裝中錫鉛與錫金銲
料經150 ℃老化測試接合強度的變化以及微組織之研究。由實驗得
知，其接合強度會隨著老化測試時間的增加而減少，當基板鍍金層
厚度為2 µm，其錫鉛與錫金銲料之接合強度經老化測試後分別㆘降
17%及16%。而當基板鍍金層厚度為10 µm，其錫鉛與錫金銲料之接
合強度經老化測試後分別下降28%及9%。
另外，我們並對銲料之介金屬化合物成長的微組織結構研究，
發現其厚度隨著老化測試的時間增加而增加的趨勢。使用錫鉛與錫
金銲料其介金屬化合物生長的厚度分別從1 天至36天，分別由
5.26 µm 成長至34.37 µm 及0.48 µm 成長至1.64 µm 。錫銲構裝接合
強度隨著老化測試時間的增加而減少的變化，可能是裂縫及孔洞隨
老化時間的增加而增加產生所造成的，這點可由金相分析來獲得
證實。

The effect of joint strength of PbSn and AuSn solder in aging test for
laser module packaging has been studied experimentally. The thermal
conditions were aged at 150 ℃ for 1,4,9,16,25 and 36 days. It was
found that the joint strength decreased as aging test time increased. The
joint strength of PbSn solder with the gold coating on SUS304 substrate
of 2 µm and 10 µm decreased about 17% and 28% after aging test,
respectively. The joint strength of PbSn solder with the gold coating on
SUS304 substrate of 2 µm and 10 µm decreased about 16% and 9% after
aging test, respectively.
we also presented the microstructure of the intermetallic compound
（IMC ）growth under aging test. Results showed that the thickness of
the IMC increased after aging test. The growth thickness of the IMC
from 1 to 36 days for the PbSn and AuSn solder were measured to be
5.26 to 34.37 and 0.48 to 1.64 µm, respectively. The joint strength
decreased under aging test may be due to the crack and void defects
increased within the solder. The crack and void defects in solder were
observed by metallographic photos.

第一章 緒論 1
1.1 研究背景 2
1.2 研究目的 5
1.3 論文架構 6
第二章 錫銲材料構裝之雷射模組 8
2.1 半導體雷射模組構裝簡介 9
2.2 錫銲材料的特性 12
2.3 銲接強度之測試規範 15
第三章 次載具與基板之製程 17
3.1 陶瓷次載具與鍍金製程 19
3.1-1 離子濺鍍製程 20
3.1-2 濺鍍注意事項 21
3.2 不鏽鋼基板與鍍金製程 22
3.2-1 前處理 23
3.2-2 電鍍製程 26
3.2-2-1 鎳與金的性質 27
3.2-2-2 電鍍鎳製程 29
3.2-2-3 電鍍金製程 30
3.2-3 後處理及注意事項 31
第四章 錫銲構裝雷射晶粒之製程及量測 32
4.1 錫銲工作平台 33
4.1-1 功能介紹 33
4.1-2 儀器說明 33
4.2 錫銲構裝製程 35
4.2-1 錫鉛銲料構裝製程 37
4.2-2 錫金銲料構裝製程 38
4.3 高溫老化測試 39
4.4 晶粒黏著剪力強度測試 41
4.4-1 剪力測試系統 41
4.4-2 剪力測試流程 42
4.5 金相分析 43
第五章 銲接強度量測與金相分析結果 47
5.1 剪力量測結果與討論 48
5.2 高溫老化金相分析之結果與討論 51
第六章 結論與未來工作 81
6.1 結論 81
6.2 未來工作 82
參考資料 83

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