logo
Новости
Домой > Новости > Новости о компании Тестирование печатных плат HDI: стандартные и продвинутые методы обеспечения качества и надежности
События
Свяжитесь с нами
Свяжитесь сейчас

Тестирование печатных плат HDI: стандартные и продвинутые методы обеспечения качества и надежности

2025-09-05

Последние новости компании о Тестирование печатных плат HDI: стандартные и продвинутые методы обеспечения качества и надежности

Обнаженные платы высокой плотности (HDI) являются основой современной электроники, что позволяет создавать компактные, высокопроизводительные конструкции, используемые в устройствах 5G, медицинских имплантатах и аэрокосмических системах.В отличие от стандартных ПХБ, HDI-панели имеют микровиа (≤150μm), тонкие отпечатки (≤50μm) и плотные слои, которые требуют строгих испытаний для обеспечения надежности.Один скрытый дефект в HDI-карте может вызвать сбой сигнала, тепловое напряжение или полный сбой устройства, что делает всеобъемлющее испытание не подлежащим обсуждению.


В данном руководстве изложены критические методы испытаний, как стандартные, так и передовые, необходимые для проверки качества HDI.и передовые инструменты, такие как рентгеновский и микровиа анализ, предоставляя дорожную карту для обнаружения дефектов до сборки.Эти практики помогут вам соответствовать строгим требованиям отрасли и поставлять надежные продукты.


Ключевые выводы
1.Уникальность HDI: микровиации, мелкие следы и плотные слои делают HDI-панели более восприимчивыми к скрытым дефектам (например, через пустоты, неправильное выравнивание слоев), которые могут отсутствовать в стандартных тестах.
2Стандарты IPC: Соответствие стандартам IPC-A-600 (визуальный), IPC-6012 (производительность) и IPC-2226 (конструкция) является обязательным для надежных HDI-панел, особенно в применениях класса 3 (аэрокосмические, медицинские).
3.Склады испытаний: комбинируйте поверхностные испытания (AOI) с внутренними проверками (рентгеновскими) и электрической проверкой (летающий зонд), чтобы покрыть все потенциальные дефекты.
4.Усовершенствованные методы: рентгеновская инспекция и микровиационное стрессовое тестирование имеют решающее значение для выявления скрытых проблем в многослойных конструкциях HDI.
5Стоимость и качество: инвестиции в тщательное тестирование позволяют сократить неисправности на местах на 60−70%, компенсируя первоначальные затраты за счет снижения переработки и гарантийных требований.


Почему важно тестирование на плоской доске
HDI-панели расширяют границы производства печатных плат с такими функциями, как 0,1 мм микровиа и 3/3 миллиметра следа/пространство.

1Скрытые дефекты
a.Микровидные пустоты: даже небольшие воздушные карманы (≥ 10% объема) ослабляют электрические соединения и увеличивают сопротивление, что приводит к потере сигнала в высокочастотных конструкциях.
b. Неправильное выравнивание слоев: сдвиг 0,05 мм между слоями в 12-слойной HDI-карте может нарушить соединения в плотных схемах (например, BGA с диаметром 0,4 мм).
c. Деламинирование: плохое ламинирование внутренних слоев (часто невидимое для поверхностных испытаний) вызывает проникновение влаги и тепловые сбои с течением времени.


2Последствия для промышленности
a.Медицинские устройства: Одинокая трещина в пейсмейкерном ПКБ может привести к отказу устройства и повреждению пациента.
b.Аэрокосмические системы: деламинация слоев в HDI-панелях авионики может не работать при тепловом напряжении на больших высотах.
c.5G-инфраструктура: отклонения импеданса от неисследованных следов вызывают отражение сигнала, уменьшая диапазон сети на 20-30%.


Стандарты МПК для испытаний HDI на голой доске
Соблюдение стандартов IPC обеспечивает постоянное качество на производстве HDI. Ниже приведены наиболее важные стандарты и их требования:

Стандарт МПК Область фокусировки Ключевые требования к ИПР
IPC-A-600 Визуальная/механическая проверка Минимальное кольцевое кольцо (≥ 0,1 мм для микровиа), расстояние между проводниками (≥ 50 мкм), однородность покрытия.
IPC-6012 Производительность/надежность Сплавляемость (≥95% увлажнения), прочность медной кожуры (≥1,5 Н/мм), термоупорность (-55°C - 125°C в течение 100 циклов).
IPC-2226 Правила проектирования ИРВ Соотношение микровиа (≤1:1), руководства по конструкции без ядра, требования к сборке для целостности сигнала.
IPC-TM-650 Методы испытаний Процедуры анализа микросекции, теплового цикла и тестирования целостности.


Различие классов:

Класс 1: Потребительская электроника (например, игрушки) с базовыми требованиями к надежности.
Класс 2: коммерческие устройства (например, смартфоны), требующие постоянной производительности.
Класс 3: Приложения высокой надежности (аэрокосмические, медицинские) с нулевой терпимостью к дефектам.


Стандартные методы испытаний для голых досок HDI
Стандартные испытания составляют основу контроля качества HDI, сосредоточиваясь на дефектах поверхности и базовой электрической целостности.
1Автоматизированная оптическая инспекция (AOI)
AOI использует камеры с высоким разрешением (510μm / пиксель) для сканирования поверхностей HDI, сравнивая изображения с файлами дизайна (Gerbers), чтобы обнаружить:

a.Дефекты поверхности: царапины, неправильное выравнивание паяльной маски, обнаруженная медь.
b.Проблемы с следами: Открытие, короткие шорты или истончение (≤ 70% от номинальной ширины).
c. Проблемы с подложками: отсутствие подложки, неправильный размер или окисление.

Сильные стороны AOI Ограничения AOI
Быстрый (1 2 минуты на панель) Не может обнаруживать внутренние дефекты (например, через пустоты).
Без контакта (без риска повреждения) Борьба с теневыми зонами (например, под BGA).
Совместимость с большим объемом Требует четких файлов дизайна для точного сравнения.

Наилучшая практика: Использование 3D AOI для HDI-панель для измерения толщины сварной маски и обнаружения тонких вариаций поверхности (например, 5 мкм углублений в следах).


2Испытания летающих зондов.
Системы летающих зондов используют роботизированные зонды для проверки электрической непрерывности на HDI-панелях, проверяя:

a.Открывается (разбитые следы/посредством соединений).
b.Шорты (непреднамеренные соединения между сетями).
c. Отклонения сопротивления (≥ 10% выше проектных характеристик).


Идеально подходит для HDI, потому что:

a.Не требуется специальных фиксаторов (очень важно для прототипов или малого объема выпуска).
b. Зонды могут иметь доступ к узким пространствам (например, 0,2 мм испытательных точек между микровиями).

Сильные стороны летающих зондов Ограничения летательных зондов
Гибкий (приспосабливается к изменениям конструкции) Медленный (30-60 минут на доску для сложного HDI).
Нет расходов на фиксированную стоимость Ограничивается доступными точками испытаний (пропускает скрытые сети).

Совет: комбинируйте с тестированием граничного сканирования (JTAG) для HDI-карточек с недоступными внутренними слоями, улучшая охват испытания на 40-50%.


3. Испытания сварной способности
HDI-панели с тонкими наклонами (≤0,3 мм) требуют точной сварки, чтобы избежать сбоев сборки.

a.Испытание погружения: погружение пробных проб в расплавленную сварку (245 °C ± 5 °C) для проверки влажности (обязательно ≥ 95% покрытия для класса 3).
b.Поверхностное сопротивление: измерение уровней окисления (≤ 0,5Ω/кв. для ENIG-окончаний) для обеспечения надежной сварки.

Поверхностная отделка Продолжительность службы Общие вопросы
ENIG 12+ месяцев Черная прокладка (коррозионный никель) из-за плохого покрытия.
HASL 6-9 месяцев Неравномерное распределение сварки на мелких подушках.
ОСП 3-6 месяцев Окисление в влажной среде.


Усовершенствованные методы проверки скрытых дефектов
Стандартные испытания не обнаруживают 30-40% дефектов в HDI-панелях.

1Рентгеновская инспекция (AXI)
Рентгеновские системы проникают через HDI-панели, чтобы выявить скрытые дефекты, что делает их незаменимыми для:

a. Анализ микробов: обнаружение пустоты (≥ 5% объема), неполного покрытия или трещин через бочки.
b.Сравнение слоев: проверка регистрации между внутренними слоями (толерантность ±0,05 мм для класса 3).
c.BGA Pad Connections: Проверка сварных соединений под компонентами (критически важна для HDI-панелей с встроенными BGA).

Тип дефекта Выявляется рентгеном? Выявляется AOI?
Микровиальные пустоты Да, да. Нет, нет.
Деламинирование внутреннего слоя Да, да. Нет, нет.
Шорты для сварки BGA Да, да. Нет, нет.
Очищение от следов (поверхности) Нет, нет. Да, да.


Примечание к технологии: Рентгеновская томография (КТ) обеспечивает 3D-изображения HDI-панель, позволяя инженерам измерять толщину стенки и пробелы слоев с точностью ± 1 мкм.


2Микровиальные стресс-тесты
Микровиаторы являются самыми слабыми точками в HDI-панелях, склонными к сбоям при тепловых или механических нагрузках.

a.Проверка напряжения на соединениях (IST): применение тока к нагревающим микроводам (125 °C ± 5 °C) при мониторинге сопротивления. Увеличение > 5% указывает на трещину.
b.Термальный цикл: 500 циклов подвергают доски температуре от -40 до 125 °C, затем проверяют микровиа на наличие трещин с помощью микросекции.

Данные: Складываемые микроволы (3+ слоя) выпадают в 3 раза чаще, чем одноуровневые микроволы под тепловым напряжением.


3Экологические испытания
Планы HDI в суровых условиях (например, автомобильные подкапсулы, промышленные заводы) требуют дополнительной проверки:

a.Устойчивость к влаге: 85°C/85% RH в течение 1000 часов (IPC-TM-650 2.6.3.7) для испытания на рост проводящих анодных нитей (CAF) в проемах.
b.Механический удар: ускорение 50G в течение 11 мс (MIL-STD-883H) для имитации падений или вибрации.
c. Хранение при высокой температуре: 150°C в течение 1000 часов для проверки разложения материала.

Тип испытания Критерии прохождения ИРВ Стандартные критерии прохождения PCB
Тепловой цикл < 5% изменение сопротивления в микровиях <10% изменение сопротивления в проходных отверстиях
Устойчивость к влаге отсутствие роста CAF (через изоляцию ≥ 100MΩ) отсутствие роста CAF (через изоляцию ≥10MΩ)
Механический удар Никаких трещин или через разделение Никаких серьезных трещин


Наилучшая практика тестирования HDI на голой доске

1. Проектирование для проверки (DFT)
При проектировании HDI необходимо включить элементы испытаний для упрощения проверки:

a. Добавить 0,2 мм испытательных точек на всех слоях сигнала (расположенных ≥ 0,5 мм друг от друга для доступа к зондам).
b.Включают фидуциалы (диаметр ≥1 мм) каждые 100 мм вдоль края доски для выравнивания AOI/рентгеновского излучения.
c. Использовать более крупные микровиа (≥ 80 мкм) в критических сетях для облегчения рентгеновской инспекции.

Пример: 12-слойная HDI-карта с DFT сокращает время испытаний на 30% и улучшает обнаружение дефектов на 25%.


2. Стратегия тестирования на уровне
Комбинировать методы покрытия всех типов дефектов:

a.Преламинирование: AOI на внутренних слоях для обнаружения следовых дефектов перед ламинированием.
b.После ламинирования: рентгеновское излучение для проверки выравнивания слоев и качества.
c. Электрический: летающий зонд + сканирование границ для непрерывности.
d.Надежность: Термический цикл + IST для проверки микровиации.

Результат: данный подход снижает уровень утечки (дефектов, достигающих клиентов) до < 0,1% для HDI-панелей класса 3.


3. Испытания по материалам
Материалы с высоким Tg (≥170°C) и низким Dk (≤3,0) используемые в HDI-панелях требуют специализированной проверки:

a.Tg Verification: Тепломеханический анализ (TMA) для подтверждения температуры перехода стекла (±5°C спецификации).
b. Испытание диэлектрической постоянной (Dk): Использование сетевого анализатора для обеспечения стабильности Dk (± 0,05) на частоте 1 ′ 40 GHz.


Сравнение методов тестирования: когда использовать каждый

Метод испытания Лучшее для Стоимость (на каждый питомник) Скорость Покрытие дефектов
AOI Дефекты поверхности, проблемы с паяльной маской $0.50$100 Быстро (1 минута) 30~40% потенциальных дефектов
Летающий зонд Электрическая непрерывность, открытая/короткие штаны $2.00$5.00 Медленно (30 мин) 50~60% потенциальных дефектов
Рентген (2D) Пустоты микроводов, выравнивание слоев $3.00$7.00 Средний (5 мин) 70~80% потенциальных дефектов
Рентген (КТ) 3D с помощью анализа, деламинирования внутреннего слоя 10 долларов 20 долларов.00 Медленно (15 мин.) 90-95% потенциальных дефектов
ИСТ Надежность микровиа в условиях стресса 5$ - 10$00 Медленно (2 часа) Сфокусировано на неудачах


Частые вопросы
Вопрос: Как часто следует проводить рентгеновскую инспекцию на HDI-панелях?
Ответ: 100% рентгеновская инспекция рекомендуется для HDI-панелей класса 3 (аэрокосмическая, медицинская).микровенные стеки).


Вопрос: Могут ли испытания летающих зондов заменить испытания в схеме (ICT) для HDI-пакетов?
Ответ: Да, для небольших объемов. ИКТ требует пользовательских фиксировки (стоимость $ 5,000 ¢ $ 15,000), которые непрактичны для прототипов, в то время как летающие зонды системы адаптируются к HDI ¢ тонкие особенности без фиксировки.


Вопрос: Какой самый распространенный скрытый дефект в HDI-картах?
Ответ: микровирусные пустоты, часто вызванные неполным покрытием. рентгеновская инспекция обнаруживает 95% из них, в то время как стандартные тесты пропускают 80%.


Вопрос: Как я проверяю импеданс в HDI-картах?
A: Использовать рефлектометр временного домена (TDR) для измерения импеданса (50Ω ± 5% для радиочастотных следов) на панелях проб. Сочетать с 3D-ЭМ-симуляцией во время проектирования для прогнозирования отклонений.


Вопрос: Каковы затраты, связанные с отказом от расширенного тестирования?
Ответ: Уровень сбоев на поле увеличивается с <0,1% до 5~10%, что приводит к претензиям на гарантию и ущербу репутации.


Заключение
Испытания HDI босой доски требуют стратегического сочетания стандартных и передовых методов для решения уникальных проблем микровиа, мелких следов и плотных слоев.включающая DFT, и используя такие инструменты, как рентгеновская инспекция и ИСТ, производители могут гарантировать, что их HDI-карты отвечают требованиям надежности даже для самых критических приложений.


Инвестиции в тщательное тестирование приносят свои плоды: меньше переработки, меньше сбоев на поле и больше доверия клиентов.Поскольку технология HDI продолжает продвигаться вперед, с меньшими проходами и большим количеством слоев, строгое тестирование останется краеугольным камнем обеспечения качества в высокопроизводительной электронике..

Отправьте запрос непосредственно нам

Политика конфиденциальности Китай Хорошее качество Доска PCB HDI Доставщик. 2024-2025 LT CIRCUIT CO.,LTD. Все права защищены.