最近有个做半导体测试的朋友跟我吐槽,说他们厂的测试 PCB 良率一直上不去,要么是测试时信号不稳,要么是板子用两天就坏了,愁得头发都白了。其实啊,半导体测试 PCB 良率低,很多时候不是大问题,而是被一些 “隐形杀手” 给坑了。今天咱们就用问答的形式,把这些杀手揪出来,帮大家避坑。
问:半导体测试 PCB 良率的 “隐形杀手” 到底藏在哪?第一个杀手,就是材料的 “隐性缺陷”。很多厂家为了压成本,会选择一些看似合格,但实际性能不达标的材料。比如用普通的 FR-4 冒充高频材料,或者材料的介电常数不稳定,在不同温度湿度下会发生变化。这样的材料做出来的测试板,在实验室里测可能没问题,但一到实际测试环境,比如高温高湿的工况,线路就容易出问题,良率自然就下来了。
第二个杀手,是生产过程中的 “微污染”。高精度的半导体测试 PCB,对生产环境的洁净度要求极高。如果车间里的粉尘、金属颗粒落到板子上,曝光显影时就会形成微小的瑕疵,比如线路上的小缺口、短路点。这些瑕疵肉眼根本看不见,AOI 检测如果参数设置不好,也容易漏掉,最后就成了影响良率的 “定时炸弹”。
第三个杀手,是后处理环节的 “操作不当”。测试 PCB 生产完成后,要进行表面处理,比如沉金、镀锡,防止线路氧化。如果表面处理的厚度不均匀,或者镀液里有杂质,就会导致探针接触不良,测试时信号时断时续。还有的厂家为了赶工期,固化时间不够,板子的附着力差,用几次就掉皮,良率肯定高不了。
问:这些 “隐形杀手” 会给半导体测试带来哪些具体麻烦?
最直接的麻烦就是误判率飙升。我那个朋友跟我说,他们曾经遇到过一批测试板,良率只有 60%,导致一批本来合格的车规芯片,被误判为次品,直接损失了几十万。后来查原因,才发现是材料的介电常数不稳定,测试时阻抗漂移了。
还有就是测试治具的损耗加快。如果测试 PCB 的表面处理不好,探针接触时的摩擦力变大,用不了几次探针就磨损了,又得换探针,既耽误时间又增加成本。更头疼的是,这些问题不是一下子就能发现的,往往是批量测试时才暴露,到时候想补救都晚了。
问:怎么才能精准避开这些 “隐形杀手”,提高良率?
首先,材料选型要 “宁缺毋滥”。千万别为了省几个钱,用劣质材料。一定要根据芯片的测试需求,选择正规厂家的高频高速材料,而且要提前做材料的性能测试,比如介电常数、热膨胀系数的稳定性测试,确保材料符合要求。
其次,生产环境要 “严丝合缝”。高精度测试 PCB 的生产车间,洁净度至少要达到千级以上,最好是百级。生产过程中要做好防尘、防静电措施,操作人员要穿无尘服、戴手套,避免人为污染。同时,AOI 检测的参数要根据板子的精度调整,把那些微小的瑕疵都揪出来。
最后,后处理环节要 “慢工细活”。表面处理的厚度要严格按照工艺要求来,镀液要定期过滤、检测,防止杂质积累。固化时间和温度要达标,确保板子的附着力和稳定性。最后,每一块测试板出厂前,都要做一次模拟测试,在真实的测试工况下跑一遍,没问题再发货。
半导体测试 PCB 的良率提升,就是跟这些 “隐形杀手” 较劲的过程。只要把每一个细节都把控好,良率自然就能稳步上升。毕竟,在半导体这个高精尖行业,细节就是成败!