印制線路板評(píng)估方法研究.pdf

1、在21世紀(jì)這個(gè)高度信息化的時(shí)代，各種電子設(shè)備層出不窮。隨著消費(fèi)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(xì)化、圖像高密度化、微小孔徑化發(fā)展。這種變化趨勢(shì)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(xì)微、密度更高，對(duì)檢驗(yàn)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(duì)于PCB的制作要求都不盡相同，無(wú)法進(jìn)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(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)。因此，受到上述行業(yè)特點(diǎn)的限制，現(xiàn)在PCB工廠一般采用各工序獨(dú)立測(cè)試，但這種方法過(guò)程復(fù)雜，人力物力投入量大，部分評(píng)估結(jié)果只針對(duì)特定產(chǎn)品，沒(méi)有普適性，不能很好地對(duì)工廠能力做出客觀評(píng)價(jià)。

3、當(dāng)然，國(guó)外也存在先進(jìn)的PCB評(píng)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(wú)法廣泛使用。
　　因此，為了更好地適應(yīng)未來(lái)發(fā)展趨勢(shì)，本文針對(duì)PCB工廠亟需一種方便快捷的方法，以客觀評(píng)估線路板制造的制程能力、質(zhì)量和生產(chǎn)可靠性。同時(shí)，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(shí)間的能力，評(píng)估結(jié)果應(yīng)可量化等分析方法進(jìn)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(cè)試方法，如用于測(cè)試PCB上銅導(dǎo)線構(gòu)成線路的通斷情況的電測(cè)試；用于測(cè)量PCB上傳輸線特性阻抗的阻抗測(cè)試法；用于測(cè)試PCB在電子產(chǎn)品的生命周期中的可靠性的HATS測(cè)試；用于評(píng)估離子遷移風(fēng)險(xiǎn)的CAF（Conductive Anodic Filaments）測(cè)試等，對(duì)其所需要的硬件條件進(jìn)行了分析，系統(tǒng)地掌握了這些測(cè)試所運(yùn)用的研究

5、分析方法，詳細(xì)研究了其產(chǎn)生的數(shù)據(jù)及類(lèi)型，并對(duì)其中的數(shù)理基礎(chǔ)進(jìn)行了分析。
　　在對(duì)現(xiàn)有可行的測(cè)試方法及對(duì)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(píng)估方法，以此來(lái)評(píng)價(jià)印制線路板制程能力、質(zhì)量和生產(chǎn)可靠性。這個(gè)評(píng)估方法主要是圍繞一種特定設(shè)計(jì)的測(cè)試板及其對(duì)應(yīng)的測(cè)試方法和數(shù)據(jù)處理方法進(jìn)行的。本文應(yīng)用模塊化設(shè)計(jì)方法，根據(jù)不同測(cè)試需求設(shè)計(jì)了不同功能測(cè)試模塊，并將其復(fù)合于同一測(cè)試板上，其中包括線寬/間距測(cè)試模塊、

6、導(dǎo)通孔測(cè)試模塊、阻焊對(duì)位測(cè)試模塊、阻抗測(cè)試模塊、可靠性測(cè)試模塊和CAF測(cè)試模塊。為了保證該測(cè)試板可以如實(shí)的表現(xiàn)工廠的實(shí)際情況，該測(cè)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(duì)該測(cè)試板進(jìn)行相應(yīng)的測(cè)試，收集所得數(shù)據(jù)并導(dǎo)入相應(yīng)程序，程序會(huì)自動(dòng)將電阻、開(kāi)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(bào)告。該評(píng)估方法經(jīng)實(shí)際應(yīng)用，在節(jié)省了各工序獨(dú)立制板中時(shí)間損耗及人力物力開(kāi)

7、銷(xiāo)的同時(shí)，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(tuán)下屬的兩家工廠進(jìn)行了驗(yàn)證。對(duì)比本文設(shè)計(jì)的PCB板綜合評(píng)估方法和目前使用的評(píng)估方法，新的評(píng)估方法可以明顯縮短印制線路板評(píng)估時(shí)間、降低評(píng)估成本、提高評(píng)估的全面性、客觀性，并具有監(jiān)控PCB生產(chǎn)過(guò)程中的變化和預(yù)測(cè)產(chǎn)品的質(zhì)量的新功能。
　　綜上所述，本文設(shè)計(jì)的PCB板綜合評(píng)估方法具有完整的理論基礎(chǔ)，對(duì)硬件要求低，操作便捷，同時(shí)節(jié)省時(shí)間、人力、物力，經(jīng)濟(jì)效