PCB工藝 焊珠探針技術(shù) 增加ICT的測試涵蓋率
PCBA電子產(chǎn)品加工中焊珠探針技術(shù)是由安捷倫獨家申請專(zhuān)利所提出,在不需要額外增加電路板空間的情況下,使用現有布線(xiàn)來(lái)增加In-Circuit-Test的測試點(diǎn)涵蓋率,也就是增加印刷電路板上的測試點(diǎn)(Test Point),以達到組裝電路板可以使用ICT測試的目的。
因為現在電路板上面的零件密度越來(lái)越密,但是空間卻越來(lái)越小,尤其是做手機的板子,所以最先被犧牲的就是不具任何功能作用的測試點(diǎn),因為很多老板都認為:質(zhì)量是制造出來(lái)的,所以只要把電路板組裝的質(zhì)量做好,就不需要有后續的電氣測試了。這句話(huà)我完全同意,只是以目前電子業(yè)快速前進(jìn)的步調,九個(gè)月甚至六個(gè)月就要完成一個(gè)案子,真不知道有那個(gè)工程師可以打包票,說(shuō)他設計出來(lái)的產(chǎn)品沒(méi)有Bug,組裝廠(chǎng)也不敢說(shuō)他們組裝零的板子可以零缺點(diǎn)?到現在BGA封裝都已經(jīng)夠讓SMT與制程工程師頭大了,現在又出現了一堆新的IC封裝(如QFN),還有把整個(gè)通訊模塊作在一塊小電路板上面,成品廠(chǎng)需要把這整塊模塊電路板當成SMT零件,焊接在其電路板上的情況。
種種設計與電子電路組裝上的挑戰,都在在現顯示很難舍棄傳統的ICT,而純粹只使其他的方法(如AOI, AXI)來(lái)確保組裝電路板(PCB Assembly)的質(zhì)量,于是有越來(lái)越多的公司又開(kāi)始回來(lái)使用ICT,只是電路板上的空間只會(huì )越來(lái)越小,哪還有空間可以擺放測試點(diǎn),所以聰明的安捷倫就想出了這種在既有布線(xiàn)上面印刷錫膏的方式來(lái)取代測試點(diǎn)的焊珠探針技術(shù)(bead probe)方法,安捷倫的目的當然是希望整個(gè)電子業(yè)可以繼續保有ICT作業(yè),然后購買(mǎi)更多它的3070系列ICT測試機臺。
傳統的ICT測試方式,使用尖頭的探針接觸在圓形的測試點(diǎn)上面以形成回路,這種方式需要的是一個(gè)大面積的測試點(diǎn),然后探針就像是射箭一樣的必須射到標靶范圍內,所以需要使用較多的電路板空間;而焊珠探針技術(shù)(bead probe)則剛好顛倒,它希望測試點(diǎn)盡量不要占用電路板的空間,但為了可以與探針接觸形成回路,于是印刷了錫膏,讓測試點(diǎn)變高,然后使用直徑較大的平頭探針(50, 75,100 mils)來(lái)增加與測試點(diǎn)接觸的機會(huì ),就像拿著(zhù)榔頭敲鐵釘一般。
理論上這真的是測試點(diǎn)重生的一大突破,但在現實(shí)環(huán)境上還有很多的技術(shù)需要克服:
布線(xiàn)上面印刷錫膏容易因為助焊劑的殘留而影響到探針與測試點(diǎn)接觸不良的問(wèn)題產(chǎn)生。針對這個(gè)問(wèn)題,目前已有多家的探針制造商設計出設合焊珠探針技術(shù)(bead probe)使用的探針。
錫膏的印刷要非常精準。尤其是無(wú)鉛的錫膏內聚力比錫鉛的錫膏來(lái)得差,需要更精準的錫膏印刷,因為錫高的印刷量會(huì )決定焊錫的高度,測試點(diǎn)上的焊錫高如果不夠,ICT的誤判率就會(huì )增加。這點(diǎn)牽涉到錫膏的印刷工藝、鋼板的精度,還有電路板拼板時(shí)的公差。
布線(xiàn)的寬度如果太小,容易因為附著(zhù)力不足而被探針或是其他的外力不小心推斷掉。一般建議最小布線(xiàn)寬度要有5mils以上。據說(shuō)目前有業(yè)者成功的測試過(guò)4mils,但隨著(zhù)布線(xiàn)的寬度越小,其ICT的誤判率就越高。建議可以把布線(xiàn)的寬度加大,然后周?chē)镁G漆(mask)蓋起來(lái),這樣會(huì )比較強壯。
使用焊珠探針技術(shù)(bead probe)是否會(huì )影響到高頻的質(zhì)量。根據安捷倫的測試報告是不會(huì )影響到高頻的performance。
使用焊珠探針技術(shù)(bead probe)是否會(huì )有電容效應或是天線(xiàn)效應。根據安捷倫的回復,目前的測試與客戶(hù)的反應皆沒(méi)有聽(tīng)說(shuō)有這方面的問(wèn)題。
焊珠探針技術(shù)(bead probe)的可靠度為何?根據安捷倫的回復,測試過(guò)200個(gè)cycles沒(méi)有問(wèn)題。
另外,安捷倫強烈建議工廠(chǎng)導入這種焊珠探針技術(shù)(bead probe)技術(shù),最好要有六個(gè)月以上的實(shí)驗期,因為需要選擇錫膏、微調鋼板開(kāi)孔、錫膏量,與還要調整ICT測試探針?lè )N類(lèi)與精度。所以在初期實(shí)驗的時(shí)候,最好可以在電路板上同時(shí)存在傳統的圓形測試點(diǎn)與新的焊珠測試點(diǎn)。