Cara Mengenal Pasti PCB Berkualiti Tinggi: Panduan Pemeriksaan Penuh

I. Pemeriksaan Fasa Reka Bentuk (DFM/DFA)

Objektif Teras: Kenal pasti kelemahan reka bentuk terlebih dahulu untuk meminimumkan risiko kerja semula pengeluaran.

1. Pengesahan Reka Bentuk Prestasi Elektrik

• Padanan Impedans: Impedans ciri talian penghantaran isyarat berkelajuan tinggi (cth., USB, HDMI, talian RF) mesti memenuhi keperluan reka bentuk (cth., hujung tunggal 50Ω, pembezaan 90Ω). Alat simulasi SI (cth., HyperLynx) digunakan untuk mengelakkan pantulan dan pelemahan isyarat.
• Integriti Isyarat: Periksa cakap silang, kelewatan dan integriti kuasa (PI) untuk memastikan isyarat frekuensi tinggi bebas gangguan. Kekalkan gandingan satah kuasa/bumi yang baik untuk mengurangkan sinaran EMI.
• Reka Bentuk Susunan Lapisan: Sahkan ketebalan lapisan penebat, kiraan lapisan kuprum dan susunan susunan untuk mengimbangi pelesapan haba dan kawalan impedans, memenuhi keperluan EMC.

2. Semakan Peraturan Kebolehkilangan (DFM)

• Parameter Jejak: Lebar/jarak jejak minimum ≥3mil (1mil untuk HDI), jambatan topeng pateri ≥4mil.
• Diameter Lubang dan Pad: Disyorkan melalui 0.3mm, pad 0.6mm untuk mengelakkan penyimpangan gerudi atau pad tercabut.
• Reka Bentuk Ketebalan Tembaga: Jejak kuasa menggunakan 1oz–2oz (35–70μm) untuk memenuhi beban semasa dan mencegah pemanasan melampau.

3. Kebolehsuaian Struktur Mekanikal

• Garis luar, lubang dan slot sepadan dengan toleransi kandang (±0.1mm).
• Komponen sensitif terma yang dijarakkan daripada bahagian penjana haba dengan laluan pengudaraan.
• Tanda kekutuban mestilah jelas untuk kapasitor dan IC.

II. Pemantauan Kualiti Dalam Pengeluaran

Objektif Teras: Kawalan masa nyata bagi penyimpangan proses untuk memastikan pematuhan proses.

1. Pemeriksaan Substrat dan Bahan

• Periksa jenis bahan (FR-4, Rogers, PI), ketebalan (±5%) dan kekasaran kuprum.
• Permukaan hendaklah bebas calar, bebas pengoksidaan, tiada delaminasi.

2. Proses Penggerudian dan Vias

• Ketepatan Diameter Lubang: Toleransi ±5%, dinding lubang bersih, tiada gerinda atau calar.
• Penglogaman Lubang: Kuprum tanpa elektrolit ≥0.5μm, kuprum bersalut ≥20μm (IPC-6012 Kelas 3).

3. Pengimejan dan Pengukir

• Sisihan pendaftaran ≤5mil, lebar surih seragam, kuprum baki ≤1%.
• Sutera skrin jernih, ofset ≤10mil, lekatan yang baik.

4. Pemeriksaan Kemasan Permukaan

• SETUJU: Nikel 3–5μm, emas 0.05–0.1μm, tiada pad hitam.
• Jabatan Bomba Sukarelawan: Salutan 0.2–0.5μm, pencemaran ion ≤1.56μg/cm².
• HASL: Ketebalan ≥2.5μm, permukaan licin, pembasahan pateri ≥95%.

5. Kawalan Laminasi dan Impedans

• Sisihan pendaftaran ≤10mil, ketebalan dielektrik sekata, tiada gelembung atau delaminasi.
• Impedans isyarat kritikal dalam lingkungan ±10%, disahkan oleh TDR.

III. Pengujian Fungsian dan Kebolehpercayaan Produk Siap

Objektif Teras: Memastikan prestasi elektrik PCB dan kestabilan jangka panjang.

1. Ujian Prestasi Elektrik

• Kesinambungan ≤5mΩ, penebat ≥10⁹Ω @500V DC.
• Kehilangan sisipan ujian (≤3dB @5GHz) dan kehilangan pulangan untuk reka bentuk berkelajuan tinggi.

2. Pengujian Kebolehpercayaan

• Kejutan Terma: 260°C, rendaman 10s, tiada delaminasi atau melepuh.
• Tahan Dielektrik: 500V DC selama 1 minit, tiada kerosakan.
• Kebolehpaterian: 245°C selama 3–5 saat, pembasahan ≥95%.

3. Pemeriksaan Visual dan Dimensi

• AOI untuk litar pintas/terbuka, topeng pateri, pengoksidaan.
• Garis luar ±0.1mm, lubang ±0.05mm, ketebalan laminasi ≤±10%.

4. Ujian Struktur Lanjutan

• Ketebalan Penyaduran: XRF untuk memeriksa lapisan kuprum dan emas/nikel.
• Keratan Rentas: Pemeriksaan optik untuk ketebalan lapisan, lekatan dan penglogaman dinding lubang.

IV. Senario Khas Pemeriksaan Tambahan

1. PCB Frekuensi Tinggi/Kelajuan Tinggi

• Penganalisis rangkaian untuk parameter-S: kehilangan isyarat ≤3dB @≥5GHz, ralat impedans ≤±8%.

2. PCB Fleksibel/Tegar-Fleksibel

• Ujian Lenturan: 100,000 kitaran @R≤2mm, tiada retakan.
• Kekuatan Mekanikal: Tiada delaminasi di kawasan yang tegang.

3. PCB Gred Automotif/Perubatan/Aeroangkasa

• Memenuhi IPC-A-600 Kelas 3, UL, RoHS/REACH, rintangan api V-0.

V. Alat Pemeriksaan dan Piawaian Industri