品質與穩定是PCB關鍵 閎康科技提供完善分析驗證服務
PCB(電路板)是各類電子模組與系統中最重要的材料之一,台灣在全球此一產業深耕50餘年,全球市佔率超過30%,居領先地位,也是台灣僅次於半導體與面板廠的第3大電子產業,無論是供應鏈、產品技術,台灣廠商都有相當優勢。
近年來電子設備的應用快速發展,包括手機、車用電子、穿戴式裝置等各種產品不斷推陳出新,PCB的技術也同步進化,閎康科技產品驗證事業群處長莊木枝指出,因應這些不同領域的應用開發,PCB的品質與穩定度都有更嚴峻的挑戰。
對於設計階段的分析測試中,PCB目前較常遇到的問題,莊木枝認為可分為功能與可靠度兩部分,失效問題往往來自短路與斷路,而這又肇因於製造製程時的問題。
至於可靠度,則有3個因素,包括熱衝擊導致開路或阻值偏高、高溫高濕加偏壓導致短路或阻值偏低、熱應力導致PCB分層等3個原因,此外PCB在組裝時,也容易因縮錫、拒錫、掉錫球,造成焊錫性異常,這些都是常見的失效現象,因此有效的故障分析技術,更是必要的真因鑑定的手段。
就產業趨勢看來,在應用面,PCB是5G與車用電子的發展重點,這些應用對材料穩定性的要求非常高,像是DK/Df(介質常數/損耗因子)、特性阻抗等就變得非常重要,若選用廉價的材料,PCB阻抗或介質耗損的穩定度就容易受到影響,至於技術面,在PCB中直接埋入電容、電阻,甚至是IC,都是近年PCB的新應用。
對廠商來說,5G與車用的電子高頻高速訊號、埋入式元件這些新應用與新設計,在驗證及量測分析測試方面都是新挑戰,這些分析測試的服務,閎康科技也都在積極規劃中。
莊木枝表示,針對PCB材料的服務,閎康科技提供了品質驗證、可靠度驗證、失效分析與PCB製程技術諮詢及完整測試規劃等4項服務,品質驗證包括外觀檢查、可焊性、尺寸測量、彎曲/扭曲、水平及垂直微觀切片與阻抗量測,透過相關設備進行分析,例如可焊性部分,前文提到焊錫性不良,就可經由閎康的表面分析儀器,找出PCB的表面汙染,或是因介面有問題導致錫球掉落等原因。
在可靠度驗證方面,則有CAF(導電陽極絲)測試、熱衝擊與低電阻監測、熱應力測試、可焊性測試。CAF測試主要是偵測絕緣材質在高溫高濕環境與高電壓運作中,材質有無導通漏電。熱衝擊與低電阻監測,則是偵測PCB的低阻值材料的孔壁,在嚴苛環境中有無因拉扯導致變形或斷裂。另外PCB的製造中,會有幾段需要高溫高濕的製程,熱應力衝擊驗證則是測試PCB會否因此分層等。
至於失效性分析則為閎康科技最核心的技術優勢,在這部分閎康科技可做到非破壞性分析、電性失效分析與物性分析。莊木枝指出,閎康科技擁有最高解析度的3D X-ray檢測設備,其解析度可達0.7微米,因此在目前PCB主流的75微米製程中,3D X-ray可以直接觀察到微機電、銅線等極細小的元件與線路,甚至錫球下方有無破損、龜裂,都可以此非破壞性分析方式進行檢測。
另外電性失效分析是找出PCB上的失效點,物性分析為透過板材切片,找出失效原因,由於閎康科技在IC領域有豐富經驗,將過去所累積的專業知識應用於PCB分析時,將可更快找出失效原因。
除了各種驗證分析,閎康也提供了PCB製程技術諮詢及完整測試規劃,莊木枝表示,現在電子設備的應用多元,PCB必須因應設備環境有不同設計,他以車用電子為例,車體運作的環境嚴苛,PCB的材質選擇與設計方式是可靠度關鍵,對此閎康科技可提供PCB廠、甚至是車用設備廠完整的顧問諮詢服務,讓車用設備的設計達到高可靠度。
由於PCB是電子元件最重要的載體,其可靠性早就為業者所重視,而PCB的專業度極高,因此進行驗證分析時,也需要同等級人才,閎康就從IT產業界延聘大量菁英,其教育背景涵蓋電子、電機、機械材料、化工等各領域,本身就具備豐富的經驗,再加上閎康科技在RA/FA/MA等技術的教育訓練,使旗下工程師都具有極高度專業,除了人才外,設備也是分析驗證的關鍵。
莊木枝指出,閎康科技的RA設備不但完善,且多為使用知名日系和美系廠牌,其穩定度佳,可涵蓋PCB產業所需的各種測試,另外FA/MA設備更遠勝貴儀中心等級,為業界最強,SA/CA實驗室則可進一步對PCB原物料作分析。透過專業的人才與儀器,閎康科技提供了業界首屈一指的分析驗證服務,已然成為台灣PCB產業的堅實後盾。
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