电路板电镀部分ist孔壁及内层线路品质介绍.pdf

孔壁品質及內層線路品質測試 依據I.P.C 2.6.26 www.ipc.org/html/2-6_2-6-26.pdfI.S.T. I.S.T. I.S.T. I.S.T. 互連應力量測技術說明互連應力量測技術說明IST 測試機臺與試片I.S.T. 系統發展過程• 理論研發完成理論研發完成理論研發完成理論研發完成( ( ( (Nortel, Dec)Nortel, Dec)Nortel, Dec)Nortel, Dec) 86~91 86~91 86~91 86~91 • 測試機的誕生測試機的誕生測試機的誕生測試機的誕生 93 93 93 93 • 專利的申請專利的申請專利的申請專利的申請 94 94 94 94 • 測試機正市引進市場測試機正市引進市場測試機正市引進市場測試機正市引進市場 95 95 95 95 • ISTISTISTIST取得專利權取得專利權取得專利權取得專利權 96 96 96 96 • ISTISTISTIST系統北美客戶推展系統北美客戶推展系統北美客戶推展系統北美客戶推展96~97 96~97 96~97 96~97 • EPA/IPC EPA/IPC EPA/IPC EPA/IPC 認同測試方法認同測試方法認同測試方法認同測試方法(2.6.26)(2.6.26)(2.6.26)(2.6.26) 97 97 97 97 • 系統推展到歐洲系統推展到歐洲系統推展到歐洲系統推展到歐洲 98 98 98 98 • 系統推展到亞洲系統推展到亞洲系統推展到亞洲系統推展到亞洲 99 99 99 99I.S.T. 技術可適用及推展的範圍材料供應商材料供應商設備製造商設備製造商汽車業汽車業航空業航空業軍事方面軍事方面商業商業電子業電子業通訊業通訊業藥水供應商藥水供應商 IST IST 設備設備將將將將 ISTISTISTIST建立成為品質驗收標準建立成為品質驗收標準建立成為品質驗收標準建立成為品質驗收標準 及作為印刷電路板製程除錯及作為印刷電路板製程除錯及作為印刷電路板製程除錯及作為印刷電路板製程除錯/ / / /可靠性工具可靠性工具可靠性工具可靠性工具供供 應應 商商消消 費費 者者實績表 I.S.T. Technology/ServicesADVANCED CIRCUITS - ADVANCED QUICK CIRCUITS - ALLIED SIGNAL - ALTRON - AMBITECH - AMP CIRCUITS - ATOTECH AUTOMATA - BLASBERG OMI - BOEING - CELESTICA – CISCO- COMPAQ COMPUTERS - COMPEC - DELPHI ELECTRONICS - DELL COMPUTERS - DY4 - DYNAMIC DETAILS - ELEC & ELTEK ELECTROCHEMICALS - GENERAL INSTRUMENTS - GOLD CIRCUITS GRAPHIC RESEARCH - HADCO CORP - HITACHI - HONEYWELL HEWLETT PACKARD - IBM - INTEL - ITRI - JOHNSON MATTHEY KODAK - LOCKHEED MARTIN - MAXEDGE - MERCURY COMPUTERS MERIX CORP - MOTOROLA - MULTEK - NASA - NELCO NORTHERN TELECOM - PARLEX - PARAGON - PC WORLD PHOTOCIRCUITS - PRAEGITZER IND. - RAYTHEON - ROCKWELL COLLINS - SANDERS - SANMINA - SATURN ELEC - SILICON GRAPHICS - SHIPLEY-RONEL - SPECTRIAN - SUN MICROSYSTEMS SYMBOL TECHNOLOGY - TELEDYNE TERADYNE - TOPPAN - TRW TYCO - UNICAP - UNIVERSAL CIRCUITS - VIASYSTEMS - WUS製程 / 產品的特性比較, 依據參考線(Base Line).化學電鍍 / 直接電鍍製程的評估.製程的故障排除.電(線)路板供應商的資格評鑑.電(線)路板在組裝或重工時所承受的熱衝擊影響.客戶產品的品質保證.產品壽命週期預覽.減少或降低來自人為的微切片誤差, 費用.I.S.T. 技術應用/運用範圍一般最常用的測試要求• 板板 材材 FR4FR4………… • 導通孔直徑導通孔直徑 .010 .010” ” ” ” - .030 - .030” ” ” ” • 電路板厚度電路板厚度 .062.062” ” ” ” - .093 - .093” ” ” ”• 縱縱 橫橫 比比 5:15:1 • 導通孔種類導通孔種類導通孔導通孔/ /埋孔埋孔/ /盲孔盲孔• 層層 數數6-25 6-25 層層 • 電電 鍍鍍 方方 式式化學電鍍化學電鍍/ /直接電鍍直接電鍍 • 電電 鍍鍍 厚厚 度度.0005.0005” ” ” ” - .002 - .002” ” ” ”• 測測 試試 溫溫 度度150150C C 現今客戶的要求板 材 中/高 Tg 的 FR4, Teflon, RCC 導通孔直徑 .003“ 微盲孔.電路板厚度 .100“~ .300”或以上.通孔種類 盲/ 埋孔, 導熱孔, 插件孔.通孔構造 機械, 雷射, 感光, 電漿鑽孔等.層間/ 疊層 鍍後,完工逐次壓合式製程. 互連方式 墊內孔(Via in pad), 複線板. 傳統冷熱衝擊傳統冷熱衝擊/ /漂錫等試驗方法已使用將近十漂錫等試驗方法已使用將近十 年之久，其結果如下說明：年之久，其結果如下說明：無法發現內層連接點的故障無法發現內層連接點的故障過慢不易得到良好的再現性及可靠性的結果不同的量測方式不易得到相同的試驗數據不易模擬出產品在製造或組裝時的真正製程環境 資料不易分析 & 說明 為什麼要使用新的熱應力測試方法?I.S.T.與傳統熱應力循環特性比較THERMAL PROFILESTHERMAL PROFILESTHERMAL PROFILESTHERMAL PROFILES-70-60-50-40-30-20-1001020304050607080901001101201301401501600791 42 12 8TIME IN MINUTESTIME IN MINUTESTIME IN MINUTESTIME IN MINUTESDEGREES CELSIUSDEGREES CELSIUSDEGREES CELSIUSDEGREES CELSIUSI.S.T. 受熱端及加熱端測試方法• 藉由導入穩定的直流電流至內層的加熱端使各層能穩藉由導入穩定的直流電流至內層的加熱端使各層能穩 定平均受熱定平均受熱( ( ( (例例 150 150 150 150C +/- 2C C +/- 2C C +/- 2C C +/- 2C 在在 3 3 3 3 分鐘之內分鐘之內). ). ). ).• 受熱端受熱端 / / / / 加熱端將有加熱端將有X,Y,ZX,Y,ZX,Y,ZX,Y,Z軸熱膨脹的情形產生直到故軸熱膨脹的情形產生直到故 障的情形被檢測出來障的情形被檢測出來, , , , 就此故障情形將會是內層連接點就此故障情形將會是內層連接點 斷裂或孔壁環狀破裂等情形產生斷裂或孔壁環狀破裂等情形產生. . . . • 連續性的冷熱循環直到達到微電阻變化量測試上限連續性的冷熱循環直到達到微電阻變化量測試上限. . . .PWB VB 機臺系統作業流程測量體積電阻決定電阻計算熱電阻係數選擇/應用直流電流熱應力週期測試監視內層互連情形要求PTH達到150℃同步監測記錄/分析資料Elevated resistance = ([TCR x Rm x Tn] + Rm) / 1.1TCR = Thermal coefficient of resistance Rm = Resistance of coupon at room temp (25C) Tn = Specified temperature to be achieved.IST 測試畫面說明(1)IST測試畫面說明(2)IST測試畫面說明(3)IR測試畫面菊瓣設計畫面 (Daisy Chained)黑點即表示PTH孔的孔破位置試片結構,孔破定位測試內層互連接點故障檢測Fine line SeparationsFine line SeparationsFine line SeparationsFine line SeparationsGross SeparationsGross SeparationsGross SeparationsGross Separationsvvvvvvvvvvvvvvvvvvvvvvvvvvvvvvvvvvvvvvvvvvvvvvvvvvvvvv。