多層電路板的質量管理
多層電路極作為電子元件的載體,用以速結元件整合其醛體功能,因此如采電路板發生異常則電器產品就無法正常運作。為保有產品的正常功能性, 路板扣關的質量與_信賴度控管就十分的重要。
而對備棹不同的產品f求,加何有效的管制質量并保持應有的信賴度,必須對技術改善、材枓的開發及整體制造工程的品管系統著手才能達成。品管作業必須從供應商管制、村料購入檢驗為起點,制作程序的變異控管、生t線的 操作維持等為_,加上在線的品檢監測、成品的管埋控制,使數造工程能系統化穩定的進行,這樣較可以確立好的品貨及穩定的仿賴度。
許多質量的問題其實在設計時就已決定,雖然在設計階段主要的考慮是以電路板的電器性能及結構為考量重點,但設計會影響制造時的難易及良率,其中尤其會影響到的是允許的公差。因此如何有效的運用制造能力的數據,用 以設計恰當的產品結構及恰當的制作程序就成為良好產品設計的要件。
電路板制造時,除了依循各種公訂的規格外,不同的客戶會對其產品訂定 個別的規格。尤其電路板會因材料及制程條件的不同而有變動,產品的規格中都會規范可容許誤差范圍。不論個別產品間或批次間,客戶都希望變異可以控 制在較小的范圍內,但愈嚴的規格相對的良率愈低。制造商與客戶間如何協調 出可接受的規格必須特別用心,過度的設計未必有利于買者,過松的規格也不會被使用者接受。清楚的界定出恰當的允收范圍,可以避免未來許多不必要的困擾。
1 —般基本的品保項目
電鍍通孔印刷電路板及高密度增層電路板的重要質量,如圖1所示。
表列項目部份可進行非破壞檢查,當必要時則可進行微切片斷面檢查, 這是針對必需利用破壞性 檢查的項目而作。
在整體信賴度方面還必須作熱沖擊試驗(Thermal Shock Test盧122、加濕試驗等,這些做法是以加速測試的手段,以觀察未來成品可能的組裝及環境 信賴度風險。
產品質量要求的等級,會根據測試機種的不同而訂定不同的標準。這些測 試規格在產品設計階段即應制定,以便選擇適當的材料及生產技術,才能達成產品設定的質量目標。
圖1 電鍍通孔印刷電路板及高密度增層電路板的重要質量
2電路板的質量保證
在執行電路板質量保證工作時,其整體的品管體系非常重要的,體系內的 基本構成項目應有:
進貨檢査(IQC,或稱進料品管)、制程內檢查(IPQC,或稱制程內品 管)、成品檢查(FQC,或稱最終品管)、可靠度測試(Reliability Test)等等,這些項目的實施與記錄都必須嚴格的執行。
電子設備的組裝密度正逐年提高,表面黏貼方式的普及,陣列小型封裝 (如:BGA-CSP)的組裝、裸晶粒(Bare-Chip)裝配的應用領域已呈現一般化的 趨勢。電路板為因應此趨勢,在電鍍通孔多層電路板及高密度增層電路板方 面,除了結構種類變化多,規格、材料及制程也變得多元化。
主要的技術變化如:線路微細化、微孔化、介電層薄型化、線路厚度降 低、不同制程所使用的新材料等都變化劇烈。而相應于這些快速的產品結構變 化,質量保證就需要采用更嚴謹周密的做法。在架構質量管理體系時,必須從 材料進貨開始管制,一直到出貨檢查,所有的質量保證過程都是質量控制的重 要的工作。由于電路板可能會有外部無法檢查的潛在缺陷(Latent Defect), 因而探用測試片或測試線路(Coupon)定期執行信賴度測試,就變成質量保證的 另一種手法。
設計對產品的生產有決定性的影響,進行設計之初就必須設法簡化程序, 對電路板的應有規格在制作生產工具時應該將補償值考慮進去,對于產品允許而對制作有幫助的設計(如:疏密不均的線路可加假銅墊來均分電流)應盡量加入,如此將有利于生產的順暢性。