SUBJ：6Sigma项目之板内阻抗板件质量改进VIP免费

第1页共8页编号：时间：2021年x月x日书山有路勤为径，学海无涯苦作舟页码：第1页共8页6Sigma项目之板内阻抗板件质量改进项目名称：板内阻抗板件质量改进项目负责人：杨晓新整理：袁欢欣DATE：2007-7-20项目组成员：苏藩春、苏培涛、袁欢欣、谢少英、郑国光、张小腾一、问题陈述随着高频印制电路板需求量不断增多，PCB中作为信号传输线的金属导线不仅要符合“通、断”等电气流通，更要保持其所需要的传输信号完整性、可靠性、精确性等要求，即需要高精度控制特性阻抗。Adtran客户板件从去年7月份开始，部分板件有100%控制板内阻抗需求，由于之前我司对阻抗的监控都是通过板边Coupon进行的，对板内阻抗控制暂无相关制作经验，导致去年7-8月首批加工生产板内阻抗测试合格率只有50%，该类型产品成品率只有70%左右，远低于目标要求，且过程控制不稳定，增加了公司板内阻抗板件的生产成本。二、界定(D)定义：特性阻抗(CharacteristicImpedance)即为高频讯号或电磁波在电子机器讯号传输线传输时所受到阻力，具体指电阻、电感和电容三者对交流电流的共同阻碍作用大小，简称阻抗。因难以实现对PCB内部真实走线进行阻抗测量，PCB生产商一般都会在PCB周围加上测试Coupon。但Coupon考虑比较理想化，板内阻抗设计可更忠实地代表板内的实际走线。项目任务：通过数据分析，从设计、过程控制进行优化，提升加工控制能力。三、测量(M)测量过程图：内层图形转移→百倍镜检查线宽→→AOI→→碱蚀(100％检查板内阻抗)→→物理室100％测内/外层板内阻抗。我司生产的第一个Adtran板内阻抗控制要求的板件007652A阻抗测试值总体情况不够稳定，且存在一定量的阻抗超差，过程能力Cpk仅0.6-0.8左右，难以达到≥1.33的稳定状态。第2页共8页第1页共8页蚀刻线宽控制不严AOI检查阻抗线缺点不严阻抗测试方向不同阻抗测试人员操作探针技术变更图形转移曝光能力不均蚀刻均匀性、蚀刻因子不够平板/图电电镀不均阻抗测试仪精度/重复性不够百倍镜检查线宽精度不够层压板介质层厚度不均层压板树脂含量不均板内阻抗与板边Coupon不同设计阻抗理论值补偿菲林受环境温湿度影响缩涨物理室阻抗测试房温湿度变化人机料法环板内阻抗超差编号：时间：2021年x月x日书山有路勤为径，学海无涯苦作舟页码：第2页共8页经过一段时间的分析、总结，在接下来的一段时间内，板内阻抗过程控制勉强可以达到Cpk≥1.33，但板内阻抗控制中值极不理想(Av实测值平均与客户要求中值相差7%左右)，阻抗超差问题仍不容乐观。四、分析(A)选择变量，鱼骨图分析如下：第3页共8页第2页共8页编号：时间：2021年x月x日书山有路勤为径，学海无涯苦作舟页码：第3页共8页五、改善(I)5.1方法方面板内阻抗和板边Coupon区别经分析，尽管测试coupon具有和主PCB相同的叠层和迹线构造，可以反映线路板的阻抗是否合格，但不能非常精确地忠实代表板内阻抗。图1为典型的PCB测试用Coupon和板内阻抗真实走线。可以看出Coupon和板内阻抗二者间存在较大的差别：A)虽二者走线间距、走线宽度一致，但coupon测试点的间距一般固定为100mil(即最初的双列直插式IC接脚间距)，而板内真实走线的末端(即芯片接脚)间距是不同的，随着QFP、PLCC、BGA封装的出现，芯片接脚间距远小于双列直插式IC封装间距。这种差分走线末端间距与走线间距差别引起阻抗不连续，带来不同的阻抗测试结果。B)Coupon走线是理想化的直线，而PCB板内阻抗线因各种因素导致走线设计不规则，如下图所示：这种不断拐弯的传输线本身就构成了一个复杂的滤波器，由于滤波作用使得高速信号不断损耗、反射而衰减，测试阻抗值在走线弯折处变得不连续。C)Coupon与板内阻抗走线在整个PCB上的位置不同。Coupon一般位于PCB第4页共8页第3页共8页编号：时间：2021年x月x日书山有路勤为径，学海无涯苦作舟页码：第4页共8页边缘，在PCB出厂时往往会被生产商去掉。而板内阻抗真实走线的位置则相当多样，有的靠近电路板边缘，有的位于板中央。针对这种差别，从方法设计方面加以系统改善板内阻抗：优化板内阻抗线宽补偿。相对于板边Coupon，位于板中央的板内阻抗线蚀刻药水交换较慢，存在一定的“水池效应”；且板内阻抗线容易受图...