Papan ujian semikonduktor — papan beban, kad prob, danpapan antara burn-in/ATE— membawa kelas komponen yang sangat mudah terdedah kepada nyahcas elektrostatik. Rangkaian perintang ketepatan yang digunakan untuk ketepatan penentukuran, IC penyaman isyarat berkelajuan tinggi, dan peranti bahagian hadapan analog hingar rendah selalunya berada pada ambang kepekaan ESD yang jauh lebih rendah daripada andaian umum yang digunakan pada PCBA industri piawai. Satu peristiwa nyahcas yang tidak terkawal semasa pengendalian, penempatan, atau pemeriksaan selepas reflow boleh menjejaskan prestasi parametrik peranti tanpa menghasilkan kegagalan jelas — satu kecacatan terpendam yang hanya muncul selepas papan itu digunakan dalam sel ujian, di mana ia jauh lebih mahal untuk didiagnosis berbanding pada peringkat pemasangan.
Bagi penyedia EMS HMLV (campuran tinggi, volum rendah) yang membina papan antara muka ujian ATE dan semikonduktor, kawalan ESD bukanlah satu pintu pemeriksaan tunggal tetapi satu rantaian jagaan yang perlu dikekalkan dari penerimaan bahan masuk sehingga pembungkusan akhir. Di bawah ialah cara rantaian itu distrukturkan, dan di mana titik kawalan diletakkan.
Mengapa Komponen Papan Ujian Membawa Risiko ESD yang Lebih Tinggi
Dua ciri komponen pada papan ujian semikonduktor meningkatkan pendedahan ESD berbanding pemasangan perindustrian biasa:
Rangkaian perintang ketepatan tinggi.Susunan perintang filem nipis dan sepadan yang digunakan untuk penentukuran dan ketepatan rujukan adalah sensitif terhadap hanyutan yang disebabkan oleh cas. Tidak seperti kegagalan ESD yang bersifat bencana, kerosakan jenis hanyutan boleh menyebabkan rangkaian perintang kekal berfungsi tetapi berada di luar tolerans, yang sukar dikesan tanpa ujian semula parametik penuh.
Isyarat berkelajuan tinggi dan peranti berhingar rendah.Komponen yang mengendalikan laluan isyarat digital berkelajuan tinggi atau analog ketepatan tinggi — pembanding, op-amp ketepatan, dan IC penyaman isyarat — kerap mempunyai pengelasan kepekaan HBM (Model Badan Manusia) pada julat lebih rendah kategori JEDEC JS-001, yang bermaksud pengendalian rutin tanpa kawalan menimbulkan risiko sebenar.
Oleh kerana mod kegagalan ini bersifat terpendam dan bukannya dapat diperhatikan serta-merta, kawalan ESD dalam program papan ujian perlu dianggap sebagai suatu disiplin pencegahan dan bukannya sesuatu yang boleh diperbetulkan hanya melalui ujian selepas pemasangan.
Langkah Kawalan Stesen Kerja dan Proses
Pemasangan papan ujian sensitif ESD dijalankan di bawah satu set berlapis kawalan fizikal dan prosedur di peringkat stesen kerja pemasangan:
Pembumian dan Kawalan Personel
Tali pergelangan tangan pemantauan berterusan di stesen penempatan manual, kerja semula dan pemeriksaan, dengan pembumian disahkan pada permulaan syif.
Lantai ESD dan permukaan kerja disipatkan yang disambungkan kepada rujukan bumi yang sama, mengelakkan titik bumi terasing yang boleh mewujudkan perbezaan potensi antara stesen bersebelahan.
Pakaian selamat ESD (pembumian tumit atau smock) untuk pengendali yang mengendalikan papan di luar stesen tetap yang dipantau tali pergelangan tangan, seperti semasa pemindahan antara langkah proses.
Kawalan Peringkat Peralatan
Pengesahan rujukan bumi di stesen pencetak/pemegang jet MYCRONIC dan di titik penempatan manual serta separa automatik di mana komponen dikendalikan secara langsung.
Pengionan pada peringkat di mana bahan pembungkusan atau dulang tidak konduktif hadir, kerana cas statik pada permukaan penebat tidak dapat disalirkan melalui pembumian sahaja.
Protokol pengendalian terkawal semasaPemeriksaan 3D SPI dan 3D AOIperingkat, di mana papan sering diposisikan semula untuk sudut kamera atau pengesahan manual — satu tahap di mana disiplin pengendalian yang tidak konsisten lazimnya memperkenalkan risiko jika tidak dikuatkuasakan secara berprosedur.
Pembungkusan dan Pengangkutan
Beg plastik pelindung ESD (kebiasaannya beg ESD jenis metal-out atau penghalang kelembapan untuk peranti sensitif kelembapan) bagi pengangkutan peringkat papan dan komponen antara peringkat proses dan sebelum penghantaran keluar.
Tong-tong konduktif atau disipatifik untuk pergerakan dalam fasiliti, menggantikan bekas tujuan umum tanpa penarafan.
Kartu pengering dan penunjuk kelembapan apabila komponen yang mempunyai kedua-dua klasifikasi kepekaan ESD dan kelembapan hadir, kerana keutuhan pembungkusan menjejaskan kedua-dua kategori risiko secara serentak.
Kawalan Bahan Masuk: Mengasingkan Lot Sensitif ESD di IQC
Kawalan ESD pada papan siap hanya boleh dipercayai setakat tahap disiplin pengendalian yang digunakan terhadap komponen masuk. Di IQC (kawalan kualiti masuk), bahan sensitif ESD diasingkan daripada stok umum melalui:
Lokasi storan berasinganuntuk komponen yang mempunyai penandaan sensitif ESD, disimpan dalam bungkusan ESD pengeluar asal sehingga proses kitting, dan tidak dipindahkan ke dalam bekas tujuan umum.
Pengenalpastian peringkat kelompoksemasa penerimaan, menanda lot sensitif ESD supaya operasi penyediaan kit dan penempatan seterusnya mencetuskan protokol pengendalian yang betul secara automatik dan bukannya bergantung pada pertimbangan operator pada setiap pemindahan.
Akses terhad kepada stok beg terbuka, kerana sebaik sahaja bungkusan asal komponen sensitif ESD dibuka, risiko pendedahan mula terkumpul dengan setiap kali pengendalian seterusnya — mengehadkan bilangan kali satu kelompok dibuka dan dimeterai semula dapat mengurangkan risiko terkumpul.
Pengasingan ini paling penting dalam program HMLV, di mana satu fasiliti mungkin menjalankan kelompok papan ujian semikonduktor sensitif ESD bersama-sama dengan PCBA industri am dalam syif yang sama — langkah pengasingan ini mengelakkan pencemaran silang dalam disiplin pengendalian antara program yang mempunyai profil risiko berbeza.
Kebolehkesanan MES untuk Pengendalian Bahan Sensitif ESD
Sejarah pengendalian bagi bahan sensitif ESD direkodkan melaluiPlatform MES Pintar, menggunakan kebolejejakkan peringkat UID dan penandaan laser untuk mengaitkan setiap papan atau panel dengan sejarah prosesnya dan bukannya bergantung semata-mata pada dokumen pengiring kertas peringkat kelompok. Untuk binaan sensitif ESD, lapisan kebolejejakkan ini lazimnya merekodkan:
Stesen kerja dan operator yang mengendalikan papan pada setiap langkah proses, dikaitkan dengan log pengesahan tali pergelangan tangan dan pembumian apabila diintegrasikan.
Pergerakan bertanda masa antara zon terkawal ESD, menyokong penyiasatan punca akar jika kegagalan parametrik kemudiannya dikesan kembali kepada tetingkap pengendalian tertentu.
Perkaitan kelompok komponen pada peringkat UID, supaya jika sesuatu kelompok yang diterima kemudian ditandakan (contohnya selepas makluman pembekal), papan yang terjejas dapat dikenal pasti tanpa perlu membuat penarikan balik keseluruhan kelompok.
Tahap kebolehjejakan ini amat relevan khususnya untuk pelanggan papan ujian semikonduktor, kerana papan dengan hanyutan parametrik tersembunyi yang disebabkan oleh ESD mungkin tidak gagal sehinggalah ia telah disepadukan ke dalam sel ujian — pada ketika itu, sejarah pada peringkat UIDlah yang membolehkan kegagalan dikesan kembali kepada satu langkah proses dan bukannya dianggap sebagai pulangan lapangan yang tidak dapat dijelaskan.
Merancang Program Papan Ujian Peranti Sensitif
Papan ujian semikonduktor yang membawa rangkaian perintang ketepatan, peranti isyarat berkelajuan tinggi, atau komponen sensitif HBM yang lain mendapat manfaat daripada protokol kawalan ESD yang disesuaikan dengan pengelasan peranti khusus pada BOM dan bukannya digunakan sebagai senarai semak umum. Jika anda merancang pembinaan ATE atau papan antara muka ujian semikonduktor dengan komponen sensitif ESD,hantar butiran projek anda untuk penilaian pembuatan, dan pasukan kejuruteraan kami akan menyemak keperluan pengendalian dan kebolehjejakan yang khusus untuk set komponen anda sebelum memberikan sebut harga.
Sumber yang Berguna
•Protokol Pemeriksaan Sinar-X Sudut Serong untuk BGA Papan Antara ATE Berbilang Lapisan
•Mengapa Penentukuran dan Ujian Penting untuk Modul Penderia dan MEMS
•Protokol Kawalan ESD dalam Pemasangan PCBA untuk Papan Penderia Perubatan Sensitif
•Langkah-Langkah Lazim Digunakan untuk Mengawal Kerosakan ESD di Bengkel Pemasangan SMT
