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HDI 板电测:RFQ 上那句「100% 电测」到底漏掉了什么

PCB168 Editorial Team·
HDI 板电测:RFQ 上那句「100% 电测」到底漏掉了什么

「100% 电测」是个动词,不是条款

几乎每份 HDI 询价单上都有这句话,却几乎没有一份说清它约束了什么。

站在供应商的位置上读一遍:*电测*=出货前会检查通断与绝缘;*100%*=每一块都查,不是抽样。这句话的全部内容就到这里。它没有指明板子是跟哪一份网表比对的,没有说测试实际触及了哪些结构,没有说判「断路」或「短路」依据什么,没有说 coupon 要不要一起测、测完留不留,也没有承诺你最后能拿到任何一张纸。

每一个缺口都是一个空间:两家供应商可以报同一行字、做完全不同的工作,而且都不算说谎。

这件事在 HDI 上比在常规多层板上严重得多,原因很结构性:你买的 HDI 板里,最关键的那部分探针根本碰不到。 叠孔、错孔、埋孔、每一轮压合形成的铜-铜界面,全都在叠层内部。通断测试证明的是「这条网络此刻是通的」,它分辨不出一个牢固的 microvia 界面和一个今天通、到第四次回流就分离的边缘界面。在双面板上,「通断合格」和「互连可靠」几乎是同一句话;在 10 层、3 阶的 HDI 板上,这两句话不是同一件事。

所以 RFQ 里真正要定的不是*有没有*测,而是:这次测试究竟证明了什么,以及随货回来的证据能不能复述它。

四项声明可以把缺口补上。它们都不要求你了解供应商的设备,也都不贵——它们只是几行文字。

声明一:测的是哪份网表、哪个版本、谁提供

裸板电测本质上是一次比对:板子被拿去对一个参照物量,而参照物就是网表。RFQ 里不指定参照物,供应商就会自己挑一个。

网表到达板厂的路径有两条,风险不同:

你提供。 你从产出制造数据的同一个设计库版本里导出 IPC-D-356 网表(或者直接给 IPC-2581 数据包,网表包含在内)。测试于是把板子对着*你的设计意图*量。

板厂反提取。 板厂从你的 Gerber 里反推出一份网表,再拿板子对它量。这是常规做法,很多时候也是默认做法,但它有一个必须说清的后果:此时测试证明的是「板子和 Gerber 一致」。它抓不出已经存在于 Gerber 里的错误。如果某个铜层在输出时被接到了错误的网络上,反提取网表测试会让每一块板都通过,并把这个错误在全批上确认一遍。

两条路径都不算错。反提取网表是一道正当的制造检查,对很多板子也够用。但它们证明的是不同的事,你应该知道自己买的是哪一种。

写进 RFQ 的内容:

  • 测试网表是买方提供还是板厂反提取。
  • 若为买方提供:格式、文件名,以及它导出自哪一个设计版本。
  • 要求把测试时实际使用的网表版本记录进测试报告。
  • 不一致时的处理规则:若板厂反提取的网表与你提供的网表有差异,板子停下、发工程询问——而不是由板厂默默选用那份能让板子通过的。

最后一条是买方最常漏掉的,也恰恰是真正能抓出错误的一条。网表差异在电镀前被发现,是一个问题;在出货后被发现,是一场争论。

声明二:测试范围与结构覆盖

第二个缺口是覆盖。「每块板」和「每条网络」不是同一个承诺,而两者都没有告诉你哪些*结构*参与了测试。

RFQ 里值得分开写的是三件事:

网络覆盖。 测的是所有网络,还是所有「具备两个及以上可触及测试点」的网络?只终结在 BGA 下方、落在 via-in-pad 结构里、或者位于无开窗铜面上的网络,可能无法被完整触及。一条网络可以被部分测试——足以确认它没和邻居短路,但不足以确认它的每一个分支都连通。

接触点。 在细间距 HDI 板上,探针能碰到什么,受焊盘几何和「过孔是否被填平盖铜」共同限制。如果你的设计假定过孔可被探测,而实际建构把孔填平盖住了,接触假设就变了。这值得在 RFQ 阶段就提出来,因为它和你在建构里可能早已做过的另一个决定直接相关;PCB168 在HDI 板 via-in-pad:填孔与盖铜是两项不同的声明里讲了那个决定。

通断测试根本覆盖不到的结构。 microvia 界面的互连完整性、层间介质耐压、热应力后的电阻变化,这些都不是通断测试的结论。如果你需要其中任何一项,它们是独立的要求、独立的方法,而且通常落在 coupon 上而不是落在出货板上。那是声明四。

一个可用的写法:让供应商把网络覆盖写成条件而不是数字。「所有具备两个及以上可触及测试点的网络,被排除的网络在测试报告中逐一列名」是可执行的,双方都不必猜;「100% 测试」做不到这一点。

顺带一个陷阱:按较窄范围理解来报价的供应商会报得更低,而这个差价不会出现在任何报价明细里。如果你在比两份差异明显的 HDI 报价却看不出差在哪,测试范围是差价藏身的地方之一。PCB168 在HDI 板成本驱动项:报价差在哪、哪些可以放松里讲了这个比较的完整版本。

声明三:判据由谁定、写在哪

测试会给出判定,而判定需要阈值。某处必有一个数值决定了「这条网络是断的、那条是通的」。RFQ 要定的不是这个数值该是多少——那属于板厂的工艺范围,取决于他们的设备。RFQ 要定的是:它出自谁的文件,以及你是否见得到。

可选的立场有三个:

  1. 板厂自有判据。 板厂套用自己的内部阈值,依据其设备与对适用行业标准的理解。大多数订单就是这样跑的。
  2. 引用标准的判据。 RFQ 点名行业测试标准与等级,并要求板厂确认按此执行。裸板电测要求对应的标准族是 IPC-9252;而多数 HDI 采购规格书本来就引用了 IPC-6012 的性能等级结构。
  3. 买方指定判据。 由你给出阈值。适用于已定型项目,通常没有必要,而且它要求你为一组自己未必推导过的数值负责。

对多数 HDI 采购,立场 2 是合理的默认值,而且写进去不花钱。它买到的不是一个更严的测试,而是一个*有名字*的测试。标准与等级一旦进了 PO,「板子合格」就有了双方都能查的定义;有争议的批次也有文件可依,而不是两份各自的回忆。

措辞上有两点要小心。第一,点名标准与等级即止,不要把你尚未核对过当前版本的标准里的阈值数值抄进 PO。第二,如果你的采购规格书已经为整板声明了性能等级,就让测试那一行引用同一个等级,不要再引入第二个。一份自相矛盾的规格书,比一份说得更少的规格书更弱。PCB168 在PCB 制造规格书:怎么写才能绑住报价里讲了规格书本身如何绑定报价。

声明四:coupon——要不要、谁留、代谁说话

这是把 HDI 订单和常规订单区分开的一项声明,也是最常缺失的一项。

测试 coupon 是一小块铜与介质,随你的板子长在同一张生产板上,走完全相同的工艺,设计目的就是被破坏或被施加应力,以便测出那些在可出货板上测不出来的东西。对 HDI 来说,值得关注的正是埋在叠层里的结构:microvia 界面、层间对位、高纵横比孔里的镀层。

coupon 回答的是另一个问题。整板测试问的是*这块板今天通不通*;coupon 问的是*这个建构牢不牢*。前者通过、后者失败,是完全可能的组合——而这个组合恰恰就是几周之后以「装配后间歇性故障」形式出现的那种失效。

需要声明的有四件事,而它们通常写得很糟或者干脆没写:

要不要。 coupon 占用板面面积、消耗工艺时间,所以它不免费,也不自动产生。要就在 RFQ 里说——不是过后补一封邮件。这笔成本必须落在你用来比较的那份报价里,否则你是在拿「含 coupon 的报价」比「不含 coupon 的报价」,并把差额读成了效率。

哪种 coupon、针对哪个结构。 用来揭示 microvia 界面质量的 coupon,和用来验证介质间距或阻抗的 coupon,不是同一个东西。点名你想要证据的那个结构,让供应商提出 coupon 设计;这比照抄另一个项目的 coupon 几何要有效得多。

谁留存、留多久。 测完就丢的 coupon 只给你一份报告;留存下来的 coupon 给你的是「日后能回头查某一特定批次」的能力——而那一天通常是某个现场失效逼出了这个问题。留存是条款问题而不是技术问题,必须写明期限。

谁的结果说话。 这是争议里真正起作用的一条。如果整板电测通过、而 coupon 结果处在边缘,这批货怎么办?三种答案都站得住:coupon 说话、批次扣住;coupon 仅作参考、批次照出;批次在你书面同意下带让步放行。三种任选其一都可以运作,从未决定则不行。没人决定时的默认结果是:板子出了货,你收到一份自己没读的报告,而这个问题在装配之后重新打开。

注意本文的边界:这里讲的 coupon 证据只关于裸板。元件一旦上板,检测与测试的问题就完全换了一套——不同方法、不同判据、不同责任人。PCB168 在PCB 质量检测:报价之前就把检测与测试要求定下来里讲了装配侧。

随货应该回来什么

声明一到四说的是「做什么」。这一节说的是「事后你能读到什么」,而这部分才决定前面几条是否可执行。

一份有用的裸板测试记录至少携带:

  • 板子所比对的网表身份与版本。
  • 所采用的测试标准与等级。
  • 实际达成的网络覆盖,被排除的网络逐一列名而非概括。
  • 测试数量、通过数量,以及不合格品的处置。
  • 可把这份记录对上箱里板子的生产板或批次标识。
  • 要求了 coupon 的,附上同批次标识的 coupon 结果。

最后一条最容易无声崩掉。一份无法对应到你面前这批实物的测试报告,只是一份「关于板子的一般性文件」。如果报告上的批次标识在交付的板面上找不到对应标记,你有纸但没有证据——前面四项声明搭起来的整条链条就终结在空处。这属于文件包问题而不是测试问题,值得在同一份 PO 里一并解决。

另外两件值得要、且都很便宜的东西:

不合格处置,而不只是不合格数量。 「两块不合格、已报废」把环闭上了;「良率符合预期」没有。如果报废归属与交付数量在你的 PO 里还没定清,它和这一点直接相关;PCB168 在HDI 板制造:报废谁吸收、交付数量谁负责里讲了这件事。

复测要通知。 如果某块板不合格、经返工或复测后通过,你要看得见这件事,而不是被平均掉。

把四项声明写成 RFQ 原文

四项声明的篇幅并不长。写出来是一个短块,可以直接放在你 RFQ 里电测那一行的下方:

> 裸板电测

> 1. 测试网表:[买方提供,列明文件与版本] / [板厂自制造数据反提取]。测试时实际使用的网表版本须记入测试报告。反提取网表与买方提供网表存在差异时,须在继续加工前发起工程询问。

> 2. 覆盖:所有具备两个及以上可触及测试点的网络。被排除的网络须在测试报告中逐一列名。

> 3. 判据:按[点名的裸板电测标准],性能等级采用本规格书已声明的等级。供应商须确认实际采用的标准与等级。

> 4. coupon:[需要/不需要]。关注结构:[microvia 互连完整性/其他]。coupon 设计由供应商提出、买方确认。留存期限:[期限]。coupon 与整板结果不一致时的处理规则:[coupon 说话、批次扣住/仅作参考/在买方书面同意下带让步放行]。

> 5. 随货交付物:测试报告须载明网表版本、标准与等级、实际达成覆盖及被排除网络、测试与通过数量、不合格处置,以及可追溯到交付板面标记的批次标识。要求了 coupon 的,附同批次标识的 coupon 结果。

使用时有两点。第一,方括号里的是由你决定的事项,不是留给供应商填的空白;留着不填等于把这一块想解决的问题又原样放了回去。第二,这是一个 RFQ 块,所以它必须活着进入 PO。一个影响了报价却从未进入订单的要求,在交付时没有立场——而这正是上面所有工作被浪费掉的最常见方式。

如果你是在从零组装 RFQ 包而不是给现成的打补丁,这个块是一张更长清单里的一项。PCB168 在HDI 板报价包清单:叠构、微孔与验收输入里给了完整的包,HDI 能力口径见HDI 板制造。

供应商的典型回答,以及该追问什么

这四项声明通常会引出一组可预测的回答,每一个都有一句有用的追问。

「是的,我们所有板都做 100% 电测。」 —— 对的是哪份网表?是我们提供的,还是你们反提取的?

「我们按适用的 IPC 标准测。」 —— 哪个标准、哪个性能等级?请把两者都写进测试报告。

「覆盖是 100%。」 —— 包含只有一个可触及测试点的网络吗?如果有被排除的网络,能在报告里逐一列名吗?

「含 coupon。」 —— 它表征的是哪个结构?谁留存、留多久?如果 coupon 结果处在边缘而整板都通过了,这批货出不出?

「测试报告会发给你。」 —— 载明网表版本、标准与等级、实际达成覆盖、不合格处置,以及一个能对上板面标记的批次标识吗?

「这个我们一般不声明。」 —— 这是一个正当回答。有用的回应是问他们*能*声明什么,然后判断那对本项目够不够。一个把较窄范围讲清楚的供应商,比一个书面上什么都答应、实际按自己默认值执行的供应商好合作。

最后这种情况值得多说一句。这些声明的目的不是榨取最大承诺,而是让范围*可见*,从而让两份报价变得可比、让交付的批次有一个可供衡量的定义。一个被清楚声明的窄范围能做到这件事;一句未经审视的「100% 电测」做不到。

如果你是在多个候选供应商之间同时做这件事,回答的完整度本身就是信号,而且在这个阶段比价格更有信息量。PCB168 在HDI 板供应商资格审查:不去现场也能索取的能力证据里讲了周边的证据索取。

FAQ

「100% 电测」有没有单独就够用的时候?

对一块简单的板、一家你有长期合作历史的供应商,常常够用。这句话确实在做实事:它承诺每块板都测而不是抽样。它变得不够用,是在板上带有通断测试无法表征的结构时——这正是 HDI 的常态——或者你在资格审查一家新供应商、需要这个测试被定义而不是被假定时。

如果板厂从我的 Gerber 反提取网表,这个测试是不是就没价值了?

不是。它是一道真实的制造检查:它证明板子和用来生产它的数据一致,能抓出蚀刻缺陷造成的断路、压合问题造成的短路这类工艺故障。它做不到的是抓出你输出数据里已经存在的错误。如果你要让测试验证的是设计意图而不是执行结果,就从设计库里导出网表自己提供。

每一张 HDI 订单都需要 coupon 吗?

不需要,而且处处都要只会浪费板面与钱。有用的触发条件是「变化」:新建构、新供应商、叠构改版、从样品转量产,或者现场失效代价很高的项目。对一家已通过资格审查的供应商、一个已冻结建构的重复订单,整板测试加上已有历史通常就够了。

coupon 设计该由谁负责?

让供应商针对你点名的结构提出设计,然后由你确认。他们知道自己的工艺与测量设置能真正表征哪种 coupon。照抄另一个项目的 coupon 几何,往往得到一个「照图做出来了、但说明的事比预期少」的产物。

如果 coupon 结果处在边缘,但每块板都通过了呢?

这恰恰是需要提前决定的情形,所以声明四里包含了一条「谁说话」的规则。没有这条规则时,商业默认值会接管:板子出货。提前决定的成本是一句话;事后决定的成本是一场面对已出厂批次的谈判。

这些会不会改变我的付款金额?

要求 coupon 有真实成本,因为它占板面面积与工艺时间。另外三项声明只是文字,通常不改变价格——它们改变的是「你被报的那个价是否覆盖了你假定的工作」。后者才是意外更常见的来源。

PO 下了之后还能补这些声明吗?

可以问,配合的供应商可能会接受其中报告类的几项。但 coupon 与网表来源会影响生产板怎么拼、工单怎么设置,所以过了工艺上的某些节点,它们就不再是「补充」而变成「重做」。把它们前置到 RFQ 里,那时它们是免费的。

来源

  • 本文方法论基于公开行业标准体系的结构,仅按名引用:IPC-9252(裸板电测要求)、IPC-6012(刚性板性能规范与等级结构)、IPC-A-600(成品板可接受性)、IPC-D-356 与 IPC-2581(网表与数据交换格式)、IPC-TM-650(试验方法手册)。全文未复述任何条款编号下的具体数值,使用者应以所采用标准的当前版本为准。
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