logo
Berita
Rumah > Berita > Berita Perusahaan Tentang Pengujian Papan Kosong HDI: Metode Standar & Lanjutan untuk Memastikan Kualitas & Keandalan
Acara
Hubungi Kami

Pengujian Papan Kosong HDI: Metode Standar & Lanjutan untuk Memastikan Kualitas & Keandalan

2025-09-05

Berita perusahaan terbaru tentang Pengujian Papan Kosong HDI: Metode Standar & Lanjutan untuk Memastikan Kualitas & Keandalan

High-Density Interconnect (HDI) bare boards adalah tulang punggung elektronik modern, memungkinkan desain kompak dan berkinerja tinggi yang ditemukan dalam perangkat 5G, implan medis, dan sistem aerospace.Tidak seperti PCB standar, Papan HDI memiliki microvias (≤150μm), jejak pitch halus (≤50μm), dan tumpukan lapisan padat yang membutuhkan pengujian yang ketat untuk memastikan keandalan.Satu cacat tersembunyi di papan HDI dapat menyebabkan kegagalan sinyal, tekanan termal, atau kerusakan total perangkat, membuat pengujian komprehensif tidak dapat dinegosiasikan.


Panduan ini menguraikan metode pengujian kritis yang diperlukan untuk memvalidasi kualitas papan HDI yang telanjang, baik standar maupun lanjutan.dan alat canggih seperti analisis sinar-X dan microvia, menyediakan peta jalan untuk menemukan cacat sebelum perakitan.praktik ini akan membantu Anda memenuhi persyaratan industri yang ketat dan memberikan produk yang andal.


Hal-Hal Utama
1Keunikan HDI: Mikrovias, jejak halus, dan lapisan padat membuat papan HDI lebih rentan terhadap cacat tersembunyi (misalnya, melalui kekosongan, salah selaras lapisan) yang mungkin terlepas dari tes standar.
2. Standar IPC: Kepatuhan dengan IPC-A-600 (visual), IPC-6012 (performance), dan IPC-2226 (design) adalah wajib untuk papan HDI yang dapat diandalkan, terutama dalam aplikasi Kelas 3 (aerospace, medis).
3.Layangan pengujian: Gabungkan pengujian permukaan (AOI) dengan pemeriksaan internal (sinar X) dan validasi listrik (sonde terbang) untuk menutupi semua potensi cacat.
4Metode Lanjutan: Pemeriksaan sinar-X dan pengujian stres microvia sangat penting untuk mendeteksi masalah tersembunyi dalam desain HDI multilayer.
5Biaya vs Kualitas: Investasi dalam pengujian menyeluruh mengurangi kegagalan lapangan sebesar 60~70%, mengimbangi biaya awal melalui klaim perbaikan dan garansi yang lebih rendah.


Mengapa Pengujian HDI Dengan Papan Beras Bermasalah
Papan HDI mendorong batas-batas manufaktur PCB, dengan fitur seperti microvias 0,1 mm dan 3/3 mil jejak / ruang.

1. Kelemahan Tersembunyi
a.Kos Mikrovia: Bahkan kantong udara kecil (≥ 10% dari volume via) melemahkan koneksi listrik dan meningkatkan resistensi, menyebabkan hilangnya sinyal dalam desain frekuensi tinggi.
b. Kesalahan perataan lapisan: Pergeseran 0,05 mm antara lapisan pada papan HDI 12 lapisan dapat merusak koneksi dalam sirkuit padat (misalnya, BGA pitch 0,4 mm).
c. Delaminasi: Laminasi yang buruk pada lapisan dalam (seringkali tidak terlihat oleh tes permukaan) menyebabkan masuknya kelembaban dan kegagalan termal dari waktu ke waktu.


2Konsekuensi Industri
a. Perangkat medis: Sebuah retakan tunggal melalui PCB penggerak jantung dapat menyebabkan kegagalan perangkat dan kerusakan pasien.
b.Sistem Aerospace: Delaminasi lapisan pada papan HDI avionika dapat gagal di bawah tekanan termal di ketinggian tinggi.
c.5G Infrastruktur: Penyimpangan impedansi dari jejak yang tidak diuji menyebabkan refleksi sinyal, mengurangi jangkauan jaringan sebesar 20-30%.


Standar IPC untuk pengujian HDI Bare Board
Kepatuhan terhadap standar IPC memastikan kualitas yang konsisten di seluruh manufaktur HDI. Di bawah ini adalah standar yang paling penting dan persyaratan mereka:

Standar IPC Daerah Fokus Persyaratan HDI Utama
IPC-A-600 Pemeriksaan visual/mekanis Minimal cincin cincin (≥ 0,1 mm untuk microvias), jarak konduktor (≥ 50 μm), kesamaan plating.
IPC-6012 Kinerja/keandalan Kemampuan pengelasan (≥ 95% basah), kekuatan copper peeling (≥ 1,5 N/mm), ketahanan terhadap kelelahan termal (-55°C sampai 125°C selama 100 siklus).
IPC-2226 Aturan desain HDI Rasio aspek mikro (≤1:1), pedoman konstruksi tanpa inti, persyaratan tumpukan untuk integritas sinyal.
IPC-TM-650 Metode pengujian Prosedur untuk analisis microsection, siklus termal, dan melalui pengujian integritas.


Perbedaan Kelas:

Kelas 1: Elektronik konsumen (misalnya, mainan) dengan kebutuhan keandalan dasar.
Kelas 2: Perangkat komersial (misalnya, smartphone) yang membutuhkan kinerja yang konsisten.
Kelas 3: Aplikasi keandalan tinggi (aerospace, medis) dengan toleransi nol untuk cacat.


Metode pengujian standar untuk papan HDI telanjang
Tes standar membentuk dasar kontrol kualitas HDI, berfokus pada cacat permukaan dan integritas listrik dasar.
1. Inspeksi Optik Otomatis (AOI)
AOI menggunakan kamera beresolusi tinggi (510μm/pixel) untuk memindai permukaan HDI, membandingkan gambar dengan file desain (Gerbers) untuk mendeteksi:

a. Cacat permukaan: Goresan, kesalahan penyelarasan topeng solder, tembaga yang terpapar.
b. Masalah jejak: Membuka, celana pendek, atau menipis (≤70% dari lebar nominal).
c. Masalah bantalan: Pad yang hilang, ukuran yang salah, atau oksidasi.

Kekuatan AOI Pembatasan AOI
Cepat (1 ¢ 2 menit per panel) Tidak dapat mendeteksi cacat internal (misalnya, melalui rongga).
Tanpa kontak (tidak ada risiko kerusakan) Perjuangan dengan area teduh (misalnya, di bawah BGA).
Kompatibilitas volume tinggi Membutuhkan file desain yang jelas untuk perbandingan yang akurat.

Praktik Terbaik: Gunakan 3D AOI untuk papan HDI untuk mengukur ketebalan topeng solder dan mendeteksi variasi permukaan yang halus (misalnya, depresi 5μm dalam jejak).


2. pengujian pesawat terbang
Sistem flying probe menggunakan probe robot untuk memverifikasi kontinuitas listrik di seluruh papan HDI, memeriksa:

a.Membuka (rintisan rusak/melalui koneksi).
b.Shorts (koneksi yang tidak disengaja antara jaring).
c. Penyimpangan resistensi (≥ 10% di atas spesifikasi desain).


Ideal untuk papan HDI karena:

a. Tidak ada perlengkapan khusus yang diperlukan (kritis untuk prototipe atau seri bervolume rendah).
b. Probe dapat mengakses ruang yang sempit (misalnya, titik uji 0,2 mm antara microvias).

Kekuatan Probe Terbang Keterbatasan Probe Terbang
Fleksibel (beradaptasi dengan perubahan desain) Perlahan (30-60 menit per papan untuk HDI kompleks).
Tidak ada biaya fixtures Terbatas pada titik uji yang dapat diakses (hilang jaring tersembunyi).

Kiat: Gabungkan dengan pengujian pemindaian batas (JTAG) untuk papan HDI dengan lapisan dalam yang tidak dapat diakses, meningkatkan cakupan tes sebesar 40~50%.


3. Pengujian Soldability
Papan HDI dengan bantalan pitch halus (≤0,3mm) membutuhkan soldering yang tepat untuk menghindari kegagalan perakitan.

a.Pengujian dengan mencelupkan: Mencelupkan bantalan sampel ke dalam solder cair (245 °C ± 5 °C) untuk memeriksa kelembaban (tekanan ≥ 95% diperlukan untuk Kelas 3).
b.Resistensi permukaan: Mengukur tingkat oksidasi (≤ 0,5Ω/sq untuk finishing ENIG) untuk memastikan pengelasan yang dapat diandalkan.

Perbaikan permukaan Jangka hidup yang dapat disolder Masalah Umum
ENIG 12+ bulan Pad hitam (nikel korosi) dari plating yang buruk.
HASL 6 ¢ 9 bulan Distribusi solder yang tidak merata pada bantalan halus.
OSP 3-6 bulan Oksidasi di lingkungan lembab.


Metode Pengujian Lanjutan untuk Cacat Tersembunyi
Tes standar tidak menemukan 30~40% cacat pada papan HDI. Metode canggih diperlukan untuk memeriksa fitur internal.

1Pemeriksaan sinar-X (AXI)
Sistem sinar-X menembus papan HDI untuk mengungkapkan cacat tersembunyi, sehingga sangat diperlukan untuk:

a. Analisis Mikrovia: Menyadari kekosongan (≥ 5% dari volume), pelapisan yang tidak lengkap, atau retakan di melalui tong.
b.Alignment Lapisan: Memverifikasi pendaftaran antara lapisan dalam (toleransi ± 0,05mm untuk Kelas 3).
c. Koneksi BGA Pad: Memeriksa sendi solder di bawah komponen (kritis untuk papan HDI dengan BGA tertanam).

Jenis cacat Dapat dideteksi dengan sinar-X? Dapat dideteksi oleh AOI?
Ruang mikro Ya, aku tahu. Tidak.
Delaminasi lapisan dalam Ya, aku tahu. Tidak.
Celana pendek pengemasan BGA Ya, aku tahu. Tidak.
Pengurangan jejak (permukaan) Tidak. Ya, aku tahu.


Catatan Teknologi: X-ray Tomografi Komputer (CT) memberikan gambar 3D dari papan HDI, memungkinkan insinyur untuk mengukur melalui ketebalan dinding dan celah lapisan dengan akurasi ± 1μm.


2. Tes Tekanan Mikrovia
Microvias adalah titik terlemah dalam papan HDI, rentan terhadap kegagalan di bawah tekanan termal atau mekanis.

a. Interconnect Stress Testing (IST): Menerapkan arus ke microwave panas (125 °C ± 5 °C) sambil memantau resistensi.
b. Siklus Termal: Menghadapkan papan pada suhu -40°C sampai 125°C selama 500 siklus, kemudian memeriksa retakan microvias melalui mikroseksi.

Data Point: Mikrovia yang ditumpuk (3+ lapisan) gagal 3x lebih sering daripada mikrovia tingkat tunggal di bawah tekanan termal.IST sangat penting untuk memvalidasi desain ini.


3. Pengujian Lingkungan
Papan HDI di lingkungan yang keras (misalnya, di bawah kap mobil, pabrik industri) memerlukan validasi tambahan:

a.Kekebalan terhadap kelembaban: 85°C/85% RH selama 1000 jam (IPC-TM-650 2.6.3.7) untuk menguji pertumbuhan filamen anodik konduktif (CAF) di vias.
b.Sok Mekanis: akselerasi 50G selama 11ms (MIL-STD-883H) untuk mensimulasikan tetes atau getaran.
c. Penyimpanan pada suhu tinggi: 150°C selama 1000 jam untuk memeriksa kerusakan material.

Jenis pengujian Kriteria lulus HDI Kriteria lulus PCB standar
Siklus Termal < 5% perubahan resistansi pada mikro-via < 10% perubahan resistensi di lubang tembus
Tahan Kelembaban Tidak ada pertumbuhan CAF (melalui isolasi ≥100MΩ) Tidak ada pertumbuhan CAF (melalui isolasi ≥10MΩ)
Kejut Mekanis Tidak ada retakan atau melalui pemisahan Tidak ada retakan besar


Praktik Terbaik untuk Pengujian Papan HDI Bare

1. Desain untuk Testability (DFT)
Masukkan fitur pengujian selama desain HDI untuk menyederhanakan inspeksi:

a.Tambahkan titik uji 0,2 mm pada semua lapisan sinyal (berjarak ≥ 0,5 mm untuk akses probe).
b.Masukkan fiducials (diameter ≥1 mm) setiap 100 mm di sepanjang tepi papan untuk penyelarasan AOI/sinar X.
c. Gunakan microvias yang lebih besar (≥ 80μm) dalam jaring kritis untuk memudahkan pemeriksaan sinar-X.

Contoh: Papan HDI 12 lapis dengan fitur DFT mengurangi waktu pengujian sebesar 30% dan meningkatkan deteksi cacat sebesar 25%.


2. Strategi pengujian bertingkat
Menggabungkan metode untuk mencakup semua jenis cacat:

a. Pra-laminasi: AOI pada lapisan dalam untuk menangkap jejak cacat sebelum laminasi.
b.Pasca-laminasi: sinar-X untuk memeriksa keselarasan lapisan dan melalui kualitas.
c. Listrik: Probe terbang + pemindaian batas untuk kontinuitas.
d.Keandalan: Siklus termal + IST untuk validasi microvia.

Hasil: Pendekatan ini mengurangi tingkat escape (cacat yang mencapai pelanggan) menjadi <0,1% untuk papan HDI Kelas 3.


3. Pengujian Spesifik Bahan
Bahan dengan Tg tinggi (≥170°C) dan rendah Dk (≤3,0) yang digunakan dalam papan HDI membutuhkan pemeriksaan khusus:

a.Verifikasi TG: Analisis termomekanis (TMA) untuk mengkonfirmasi suhu transisi kaca (± 5°C dari spesifikasi).
b.Pengujian konstanta dielektrik (Dk): Menggunakan analizer jaringan untuk memastikan stabilitas Dk (±0,05) di 1 ′40 GHz.


Membandingkan Metode Pengujian: Kapan Menggunakan Masing-masing

Metode pengujian Yang terbaik untuk Biaya (Setiap Papan) Kecepatan Cakupan Cacat
AOI Cacat permukaan, masalah topeng solder $0.50$100 Cepat (1 menit) 30~40% dari potensi cacat
Probe Terbang Kontinuitas listrik, terbuka/pendek $2.00$5.00 Perlahan (30 menit) 50~60% dari potensi cacat
Sinar X (2D) Ruang mikro, keselarasan lapisan $3.00$7.00 Sedeng (5 menit) 70~80% dari potensi cacat
X-ray (CT) 3D melalui analisis, delaminasi lapisan dalam $10.00$20.00 Perlahan (15 menit) 90-95% dari potensi cacat
IST Keandalan Mikrovia di bawah tekanan $ 5 ¢ 10 $00 Perlahan (2 jam) Berfokus pada melalui kegagalan


FAQ
T: Seberapa sering pemeriksaan sinar-X harus dilakukan pada papan HDI?
A: 100% inspeksi sinar-X dianjurkan untuk kelas 3 papan HDI (aerospace, medis). untuk kelas 2 (elektronika konsumen), pengambilan sampel 10~20% cukup, dengan inspeksi penuh untuk lapisan kritis (misalnya,tumpukan microvia).


T: Bisakah pengujian probe terbang menggantikan pengujian dalam sirkuit (ICT) untuk papan HDI?
A: Ya, untuk run volume rendah. TIK membutuhkan perlengkapan khusus (biaya $ 5.000- $ 15.000) yang tidak praktis untuk prototipe, sementara sistem probe terbang beradaptasi dengan fitur HDI-sempurna tanpa perlengkapan.


T: Apa cacat tersembunyi yang paling umum pada papan HDI?
A: Ruang mikroba, sering disebabkan oleh lapisan yang tidak lengkap. Pemeriksaan sinar-X menangkap 95% dari ini, sedangkan tes standar melewatkan 80%.


T: Bagaimana saya memvalidasi impedansi pada papan HDI?
A: Gunakan refleksometer domain waktu (TDR) untuk mengukur impedansi (50Ω ± 5% untuk jejak RF) pada papan sampel.


T: Apa dampak biaya dari melewatkan pengujian lanjutan?
A: Tingkat kegagalan lapangan meningkat dari <0,1% menjadi 5~10%, menyebabkan klaim garansi dan kerusakan reputasi. Untuk batch HDI 10k unit, ini diterjemahkan menjadi biaya $ 50.000 ~ $ 200.000.


Kesimpulan
Pengujian papan telanjang HDI menuntut kombinasi strategis dari metode standar dan canggih untuk mengatasi tantangan unik dari microvias, jejak halus, dan lapisan padat.yang menggabungkan DFT, dan memanfaatkan alat seperti inspeksi sinar-X dan IST, produsen dapat memastikan papan HDI mereka memenuhi persyaratan keandalan bahkan aplikasi yang paling kritis.


Investasi dalam pengujian menyeluruh membuahkan hasil dengan pengolahan ulang yang lebih sedikit, kegagalan lapangan yang lebih sedikit, dan kepercayaan pelanggan yang lebih kuat.Karena teknologi HDI terus maju dengan vias yang lebih kecil dan jumlah lapisan yang lebih tinggi pengujian yang ketat akan tetap menjadi landasan jaminan kualitas dalam elektronik berkinerja tinggi.

Kirim pertanyaan Anda langsung ke kami

Kebijakan Privasi Cina Kualitas Baik Papan PCB HDI Pemasok. Hak cipta © 2024-2025 LT CIRCUIT CO.,LTD. . Seluruh hak cipta.