印制線路板評估方法研究.pdf

1、在21世紀這個高度信息化的時代，各種電子設備層出不窮。隨著消費需求的日益提高，電子設備也不斷向著高性能、高速度、輕薄小巧發(fā)展。而作為信息產業(yè)中極為重要的一環(huán)，PCB（Printed Circuit Board，印制線路板）日趨復雜，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）技術的廣泛應用，生產壓力日益增大。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、質量及生產可靠性并予以動態(tài)監(jiān)測。因此，受到上述行業(yè)特點的限制，現在PCB工廠一般采用各工序獨立測試，但這種方法過程復雜，人力物力投入量大，部分評估結果只針對特定產品，沒有普適性，不能很好地對工廠能力做出客觀評價。

3、當然，國外也存在先進的PCB評估方法PCQR2(Process Capability，Quality and Relative Reliability)，這是一種數字化衡量PCB工廠制程能力、質量及生產可靠性的手段，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、質量和生產可靠性。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，評估結果應可量化等分析方法進行了研究。
　　本文首先深入研究了現有PCB工廠中常用的印制線路板測試方法，如用于測試PCB上銅導線構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在電子產品的生命周期中的可靠性的HATS測試；用于評估離子遷移風險的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，詳細研究了其產生的數據及類型，并對其中的數理基礎進行了分析。
　　在對現有可行的測試方法及對行業(yè)標準規(guī)范要求研究基礎上，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、質量和生產可靠性。這個評估方法主要是圍繞一種特定設計的測試板及其對應的測試方法和數據處理方法進行的。本文應用模塊化設計方法，根據不同測試需求設計了不同功能測試模塊，并將其復合于同一測試板上，其中包括線寬/間距測試模塊、

6、導通孔測試模塊、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工廠的實際情況，該測試板在嚴格遵守一系列要求前提下在PCB工廠中制造，并在PCB廠內對該測試板進行相應的測試，收集所得數據并導入相應程序，程序會自動將電阻、開短路等指標轉換為相應線寬、銅厚、阻抗等的應變量，從而表征PCB工廠的制程能力、質量與可靠性，導出相應報告。該評估方法經實際應用，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，大大提高了結論的客觀性與可重復性。
　　本文在上述理論的基礎上，在T集團下屬的兩家工廠進行了驗證。對比本文設計的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生產過程中的變化和預測產品的質量的新功能。
　　綜上所述，本文設計的PCB板綜合評估方法具有完整的理論基礎，對硬件要求低，操作便捷，同時節(jié)省時間、人力、物力，經濟效