SUBJ：6Sigma项目之板内阻抗板件质量改进5013.docx

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1、Evaluation Warning: The document was created with Spire.Doc for .NET.6Siggma项项目之板板内阻抗抗板件质量量改进项目名称称：板内内阻抗板板件质量量改进项目负责责人：杨杨晓新整理：袁袁欢欣 DATTE：20007-77-200项目组成成员：苏苏藩春、苏培涛涛、袁欢欢欣、谢谢少英、郑郑国光、张张小腾一、 问题陈述述随着高频频印制电电路板需需求量不不断增多多，PCCB中作作为信号号传输线线的金属属导线不不仅要符符合“通、断断”等电气气流通，更更要保持持其所需需要的传传输信号号完整性性、可靠靠性、精精确性等等要求，即即需要高高精

2、度控控制特性性阻抗。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(DD)定义：特特性阻抗抗(Chaaraccterristtic Imppedaancee)即为高高频讯号号或电磁磁波在电电子机器器讯号传传输线传传输时所所受到阻阻力，具具体指电电阻、电电感和电电容三者者对交流流电流的的共同阻阻碍作用用大小，简称阻阻

3、抗。因因难以实实现对PPCB内内部真实实走线进进行阻抗抗测量，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。项目任务务：通过过数据分分析，从从设计、过过程控制制进行优优化，提提升加工工控制能能力。三、 测量(MM)测量过程程图：内层图图形转移移百倍镜镜检查线线宽AOII 碱蚀蚀(1000检检查板内内阻抗) 物理理室1000测测内/外外层板内内阻抗。我司生产产的第一一个Addtraan板内内阻抗控控制要求求的板件件00776522A阻抗抗测试值值总体情情况不够够稳定，且且存在一一定量的的阻抗超超差，过过程能力力Cpk

4、k仅0.6-00.8左左右，难难以达到到1.333的稳稳定状态态。经过一段段时间的的分析、总结，在在接下来来的一段段时间内内，板内内阻抗过过程控制制勉强可以以达到CCpk1.333，但但板内阻抗抗控制中中值极不不理想(Av实实测值平平均与客客户要求求中值相相差7%左右)，阻抗抗超差问问题仍不不容乐观观。四、 分析(AA)选择变量量，鱼骨骨图分析析如下：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

5、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五、 改善(II)5.1 方法方面面 板内阻抗抗和板边边Couuponn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。可以看出出Couuponn和板内内阻抗二二者间存存在较大大的差别别：A) 虽虽二者走线线间距、走走线宽度度一致，但但couuponn测试点点的间距距一般固定定为1000miil(即即最初的的双列直直插式IIC接脚脚间距)，而板板内真实

6、实走线的的末端(即芯片片接脚)间距是是不同的的，随着着QFPP、PLCCC、BGAA封装的的出现，芯芯片接脚脚间距远远小于双双列直插插式ICC封装间间距。这这种差分分走线末末端间距距与走线间间距差别别引起阻阻抗不连连续，带带来不同同的阻抗抗测试结结果。BB) CCouppon走走线是理理想化的直线线，而PPCB板板内阻抗抗线因各各种因素素导致走走线设计计不规则则，如下下图所示示：这种不断断拐弯的的传输线线本身就就构成了一个复复杂的滤滤波器，由由于滤波波作用使使得高速速信号不不断损耗耗、反射射而衰减减，测试阻阻抗值在在走线弯弯折处变变得不连连续。CC) CCouppon与与板内阻阻抗走线线在整个

7、个PCBB上的位位置不同同。Couppon一一般位于于PCBB边缘，在在PCBB出厂时时往往会会被生产产商去掉掉。而板板内阻抗抗真实走走线的位位置则相相当多样样，有的的靠近电电路板边边缘，有有的位于于板中央央。针对这种种差别，从从方法设设计方面面加以系系统改善善板内阻阻抗： 优化板内内阻抗线线宽补偿偿。相对对于板边边Couuponn，位于于板中央央的板内内阻抗线线蚀刻药药水交换换较慢，存存在一定定的“水池效效应”；且板板内阻抗抗线容易易受图形形本身影响响、钻孔孔影响，线线宽补偿偿难度远远远高于于板边CCouppon。按目前前正常的的线宽补补偿，双双线板内内阻抗一一般都要要超出控控制下限限3-4

8、4W。通过走走首板逐逐步确定定板内阻阻抗线宽宽补偿量量，曾一一次或多多次减小小97117A、94668A、94333A、92113A、85772A、85443A等等编号的的线宽补补偿。一一般而言言，0.5OZZ可正常常补偿，1OZ仅需补偿0.5-0.75mil，2OZ仅需补偿1-1.5mil左右。 优化板内内阻抗线线路拐角角。Addtraan客户户板内阻阻抗线一一般存在在多个拐拐角(如如81771A存存在366个拐弯弯)，客客户曾部部分有约约90(或 1.33，均处于能力充裕阶段，可确保板内阻抗符合要求。5.4 环境与操操作方面面AOI检检测。在AOOI工序序专门设设立工艺艺岗位，定定期检查查

9、各种类类型AOOI机的的各种缺缺陷的侦侦测能力力并进行行专项改改进。针针对讯号号频率非非常高的的板件有必必要找出出导线缺缺口、凸凸口。阻抗测试试方向规规范。从从不同板板面测试试外层阻阻抗线，由由于直接接(蚀刻刻后抽检检板件)或间接接(绿油油后板件件)接触触介质的的介电常常数不同同，对阻阻抗测量量影响很很大，甚甚至会影影响阻抗抗控制的的判断。对于外层阻抗线的测量，规范一律不能使被测外层阻抗线处于被压状态。力图确保保板内阻阻抗线TTDR读读数的一一致性。在在测试板板内阻抗抗线时严严格避免免下列对对可控阻阻抗板上上TDRR测量质质量不利利的因素素：测试试仪测试试前不正正确的设设置和校校准、测测试和计

10、计算阻抗抗的不同同方法、手手动指针针(光标标)位置置的时常常变化、在在测试过过程中不不良的或或断续的的探针连连接、外外部物质质(或测测试人员员的手部部)与测测试样板板接触、环环境温/湿度变化。六、 改善效果果特性阻抗抗(特别别是板内内阻抗)的高精精度控制制，真正正很好地地体现了了产品从从设计到到生产的的总体质质量。本本次板内内阻抗板板件质量量改善从从统计分分析我司司板内阻阻抗控制制现状入入手，通通过阻抗抗设计优优化考虑虑和过程程控制的的不断改改善来提提升加工工控制能能力。6.1 经板内阻阻抗设计计不断优优化后，我我司板内内阻抗过过程控制制Cpkk值明显显提高。统统计我司司现有的的28个个Adt

11、trann板内阻阻抗控制制要求板板件，约约有655%左右右的板内内阻抗可可达到并并维持在在Cpkk1.333的稳稳定状态态，部分分编号如如下：生产编号号76522A80055A86355A90200A91222A板内阻抗抗TP9TP5TP133TP9TP1TP5TP544TP555TP1112TP1110Cpk值值1.2331.3771.8661.9661.2221.4220.9881.2661.8551.388生产编号号91233A91877A92133A94333A94688A板内阻抗抗TP111TP122TP9TP4TP399TP433TP944TP888TP1112TP1113Cpk值

12、值1.9551.5111.0771.1111.1112.1661.4441.7331.1551.9生产编号号97177A97844A98055A98433A99944A板内阻抗抗TP488TP511TP299TP333TP5TP9TP10004TP1005TP399TP400Cpk值值0.9441.0221.4771.8661.2991.7771.0881.9221.0110.966生产编号号99955A101330A101778A100339A81711A85433A板内阻抗抗TP288TP299TP133TP7TP222TP7TP10003TP10000TP9TP755Cpk值值0.999

13、0.9661.3881.3441.3881.2881.2881.2991.3441.477附注：表表中数据据来源于于相应板板件FQQC所有有检查数数据。通过线宽宽补偿调调整，可可有效改改善超差差问题；与此同同时，通通过去除除覆盖板板内阻抗抗线的不不必要的的平衡铜铜点，对对板内阻阻抗控制制改善亦亦非常明明显，如如去除81171AA、90220A、91222A等等编号的的相应不不必要的的平衡铜铜点后，过过程控制制Cpkk值明显显提高(Cpkk 值从0.26提提升到了了2.447)，板板内阻抗抗控制中中值更符符合客户户要求(Av 测试值值平均值值从933.555W提升到到1033.355W，十分分靠

14、近客客户要求求中值1100W)。 6.2经经先走首首板，待待不同形形状阻抗抗线路线线宽补偿偿、介质质层厚度度、板内阻阻抗控制制结果确确认后，重重新调整整设计值值，再正常常批量生产产的做法法，一年来板内内阻抗控控制质量量得到明明显提高高。一方面，尽尽管不断断有板内内阻抗控控制要求求的新编编号生产产，但采采用走首首板的方方式，内内部板内内阻抗质质量纠正正次数稍稍有减少少，且维维持在比比较低的的水平：另一方面面，各月月的板内内阻抗质质量不合合格率持持续降低低，产品成成品率从从最初的的0%左右右提升稳稳定在990%左左右。在在今年22月、33月份不不合格率率稍有增增加，主主要受生生产编号号0097717AA影响，该该编号板板内差动动双线阻阻抗线TTP488、TPP51 控制要要求75510%，属阻抗抗特殊加加工能力力。七、 控制(CC)： 管制项目目负责人输出结果果走首板，线线宽等阻阻抗参数数改善苏藩春、袁袁欢欣板内阻抗抗线资料料分析处处理首批生产产板监控控谢少英、郑国光光、张小腾腾阻抗测量量监控、测测量改善善过程控制制苏培涛蚀刻/电电镀等均均匀性改改善