系统产品PCBA制程失效模式验证对策.ppt

常見系統產品PCBA板階BLR失效模式的可靠度驗證,TVC/QTR2013.07.18,主題切入,1.常見的無鉛Pb-Free或RoHS焊點/PCBA失效要因分析2.BoardLevel板階(IC上板的PCBA)可靠度驗證/分析手法(如IPC/JEDEC)3.現行各國際網通大廠現況,何為BLR(PBCA板階),系統產品的可靠度問題發生原因,1.零組件不穩定(尤其是BGA封裝的IC)2.PCB材料的問題(化金板,OSP板或是化銀板,因為PCB搭配不同焊錫如SAC105或SAC305就呈現不同的機械性質)3.焊點問題(焊錫,錫膏與助焊劑因素)4.組裝問題(Assembliesprocess,如SMT溫度或冷卻速率等,將會影響焊接面IMC共晶化物層結構,進而影響系統產品強度).,环保趋势对电子电器产品的挑战,無鉛或RoHS焊點/PCBA失效要因,(1)由歷史來看待產品問題與主要挑戰:20002006年:為無鉛Pb-Free時期,因為在焊上BAG的PCBA折彎試驗(bendingtest)發現錫鉛(PbSn)焊點的彈性是錫銀銅(SnAgCu)焊點的2倍,所以主要影響為零件,焊點,PC板為製程因素.表示產品經振動與落下試驗後亦很可能Fail.AfterTCTtest(溫度循環):30%FailureAfterShocktest:38%Failure.AfterVibrationtest:2%Failure.AfterHALTtest:13%Failure.(開機狀態的HALTtest).,焊点异常-机械冲击试验后,製程孔问题(CuPbSnAu=(1)注意材料與製程變更.(2)助焊劑,錫膏與製程等濕度及離子污染管理,電遷移原因,CAF孔短路原因,CAF/SIR影響,PCB可靠的挑战,零組件上PCBA板驗證平台,IC晶片焊到PCB板發生翹曲疊球(Warp-Page):,避免IC晶片焊到PCB發生翹曲或疊球(Warp-Page),系統廠應該要求IC封測廠進行:(1)Solder-ability沾錫試驗(2)除菊線路試驗(daisychaintest)(3)AQI製程組裝品質試驗(AssemblyQualityInspection)a.紅墨水/染色試驗b.超音波試驗c.X-Ray試驗d.切片試驗e.錫球冷熱球推拉試驗AQIOK=表示製程OK=進行系統產品可靠度Test.,建議試驗隨機抽樣數,二項式分配:(1)IAD:n=22PCS(=10%;=10%).(2)車電產品:n=76PCS(=3%;=10%).,建議試驗隨機抽樣數,建議試驗隨機抽樣數,除菊線路試驗(daisychaintest),除菊線路試驗(daisychaintest),除菊線路試驗(daisychaintest),除菊線路試驗(daisychaintest),IPC-Std.Daisychain,IPC-Std.Daisychain,HASL/ENIG/OSPDaisychain,零組件可靠度验证方案,PCB板验证项目方案,AQI製程組裝PCBA品質检验项目,PCBA无铅及无卤素可靠验证方案,StressModevs.DefectDetected(系統產品),PCBATemperatureCycleQualificationTest,AcceleratedLifeofThermalCycle,InspectionPointforThermalCycle,LongTermReliabilityonThermalCycle,RandomVibrationTest,RandomVibrationTest,RandomVibrationTest,RandomVibrationTest,RandomVibrationTest,MechanicalShockTest,MechanicalShockTest,MechanicalShockTest,MechanicalShockTest,高可靠產品测试要求项目,現行各國際網通大廠之PCB現況,(1)CISCO:汰用化金化銀與ENIG,採用OSP(用於高頻產品)(2)DELL:汰用化銀,Sn/Pb與BrightTin,多採用AO3PCB.而且Pb-Free產品都需做HALTTest.(3)HP:僅化金板不建議使用.,ISTI經驗:,1.如果能控制好IC(BGA與pin腳),PCB與SMT製程溫度,則