印制線路板評估方法研究.pdf

1、在21世紀(jì)這個高度信息化的時代，各種電子設(shè)備層出不窮。隨著消費需求的日益提高，電子設(shè)備也不斷向著高性能、高速度、輕薄小巧發(fā)展。而作為信息產(chǎn)業(yè)中極為重要的一環(huán)，PCB（Printed Circuit Board，印制線路板）日趨復(fù)雜，向著線路圖形微細化、圖像高密度化、微小孔徑化發(fā)展。這種變化趨勢必然提高了PCB的制造困難，尤其是隨著Anylayer HDI（Anylayer High Density Interconnect，任意層高密度

2、互連板）技術(shù)的廣泛應(yīng)用，生產(chǎn)壓力日益增大。另一方面，由于圖形更細微、密度更高，對檢驗也帶了極大的挑戰(zhàn)。而且PCB是典型的客戶定制產(chǎn)品，不同客戶對于PCB的制作要求都不盡相同，無法進行平行比較，使PCB工廠很難衡量自身的制程能力、質(zhì)量及生產(chǎn)可靠性并予以動態(tài)監(jiān)測。因此，受到上述行業(yè)特點的限制，現(xiàn)在PCB工廠一般采用各工序獨立測試，但這種方法過程復(fù)雜，人力物力投入量大，部分評估結(jié)果只針對特定產(chǎn)品，沒有普適性，不能很好地對工廠能力做出客觀評價。

3、當(dāng)然，國外也存在先進的PCB評估方法PCQR2(Process Capability，Quality and Relative Reliability)，這是一種數(shù)字化衡量PCB工廠制程能力、質(zhì)量及生產(chǎn)可靠性的手段，但所需硬件較為苛刻，無法廣泛使用。
　　因此，為了更好地適應(yīng)未來發(fā)展趨勢，本文針對PCB工廠亟需一種方便快捷的方法，以客觀評估線路板制造的制程能力、質(zhì)量和生產(chǎn)可靠性。同時，為了橫向比較不同工廠的能力，縱向比較同一工廠在

4、不同時間的能力，評估結(jié)果應(yīng)可量化等分析方法進行了研究。
　　本文首先深入研究了現(xiàn)有PCB工廠中常用的印制線路板測試方法，如用于測試PCB上銅導(dǎo)線構(gòu)成線路的通斷情況的電測試；用于測量PCB上傳輸線特性阻抗的阻抗測試法；用于測試PCB在電子產(chǎn)品的生命周期中的可靠性的HATS測試；用于評估離子遷移風(fēng)險的CAF（Conductive Anodic Filaments）測試等，對其所需要的硬件條件進行了分析，系統(tǒng)地掌握了這些測試所運用的研究

5、分析方法，詳細研究了其產(chǎn)生的數(shù)據(jù)及類型，并對其中的數(shù)理基礎(chǔ)進行了分析。
　　在對現(xiàn)有可行的測試方法及對行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范要求研究基礎(chǔ)上，本文提出了一種基于PCQR2原理的PCB板綜合評估方法，以此來評價印制線路板制程能力、質(zhì)量和生產(chǎn)可靠性。這個評估方法主要是圍繞一種特定設(shè)計的測試板及其對應(yīng)的測試方法和數(shù)據(jù)處理方法進行的。本文應(yīng)用模塊化設(shè)計方法，根據(jù)不同測試需求設(shè)計了不同功能測試模塊，并將其復(fù)合于同一測試板上，其中包括線寬/間距測試模塊、

6、導(dǎo)通孔測試模塊、阻焊對位測試模塊、阻抗測試模塊、可靠性測試模塊和CAF測試模塊。為了保證該測試板可以如實的表現(xiàn)工廠的實際情況，該測試板在嚴(yán)格遵守一系列要求前提下在PCB工廠中制造，并在PCB廠內(nèi)對該測試板進行相應(yīng)的測試，收集所得數(shù)據(jù)并導(dǎo)入相應(yīng)程序，程序會自動將電阻、開短路等指標(biāo)轉(zhuǎn)換為相應(yīng)線寬、銅厚、阻抗等的應(yīng)變量，從而表征PCB工廠的制程能力、質(zhì)量與可靠性，導(dǎo)出相應(yīng)報告。該評估方法經(jīng)實際應(yīng)用，在節(jié)省了各工序獨立制板中時間損耗及人力物力開

7、銷的同時，大大提高了結(jié)論的客觀性與可重復(fù)性。
　　本文在上述理論的基礎(chǔ)上，在T集團下屬的兩家工廠進行了驗證。對比本文設(shè)計的PCB板綜合評估方法和目前使用的評估方法，新的評估方法可以明顯縮短印制線路板評估時間、降低評估成本、提高評估的全面性、客觀性，并具有監(jiān)控PCB生產(chǎn)過程中的變化和預(yù)測產(chǎn)品的質(zhì)量的新功能。
　　綜上所述，本文設(shè)計的PCB板綜合評估方法具有完整的理論基礎(chǔ)，對硬件要求低，操作便捷，同時節(jié)省時間、人力、物力，經(jīng)濟效