Chatting Ultra HDI: Chrys Shea, PCB Miniaturization & Thách thức Phía Trước

Trong tập này của OnTrack Podcast, chủ trì Tech Consultant Zach Peterson khám phá thế giới cách mạng của Ultra HDI cùng với Chrys Shea, Chủ tịch Shea Engineering. Hai người đã hé lộ tương lai của việc hàn PCB và sự mini hóa, làm sáng tỏ những thách thức phức tạp phía trước và những đột phá ngay trên chân trời. Chrys, nổi tiếng với chuyên môn của mình, chia sẻ những hiểu biết vô giá về phát triển các phương tiện thử nghiệm cho việc hàn và điều hướng qua những phức tạp của việc lắp ráp Ultra HDI. Cuộc trò chuyện này hứa hẹn mang lại sự hiểu biết sâu sắc về những tiến bộ tiên tiến định hình tương lai của ngành sản xuất điện tử.

Đừng bỏ lỡ sự hướng dẫn từ chuyên gia và các chiến lược đổi mới được trình bày bởi Chrys Shea, một giọng nói hàng đầu trong thế giới lắp ráp SMT và thiết kế PCB.

Nghe tập này:

Xem tập này:

 

Điểm nổi bật chính:

• Giới thiệu về Chrys Shea, chủ tịch của Shea Engineering, thảo luận về sự tham gia của bà trong việc phát triển các phương tiện thử nghiệm cho việc hàn, đặc biệt tập trung vào Ultra High-Density Interconnect (UHDI).
• Thảo luận về tầm quan trọng của việc có một kế hoạch từ trước, đặc biệt là về việc giải quyết các lỗi và xem xét DFM (Thiết kế cho Khả năng Sản xuất).
• Lý lịch của Chrys Shea với tư cách là một kỹ sư quy trình lắp ráp SMT (Surface Mount Technology) và sự chuyển đổi của bà sang tư vấn độc lập, chuyên về hàn.
• Tổng quan về phương tiện thử nghiệm được phát triển cho việc in keo hàn và sự phát triển của nó để phù hợp với các quy trình hàn và kích thước linh kiện khác nhau, bao gồm BGAs, QFNs và các linh kiện nhỏ hơn.
• Giới thiệu về phương tiện thử nghiệm mới cho lắp ráp UHDI, nêu bật mật độ tăng lên và các thách thức như việc đặt linh kiện ngoài trục và hiệu ứng cạnh dẫn trong in khuôn.

Tài nguyên bổ sung:

• Kết nối với Chrys trên LinkedIn
• Tìm hiểu thêm về Shea Engineering Services
• Đọc bài viết này để tìm hiểu về quy trình lắp ráp cho công nghệ miniaturization và Ultra HDI
• Truy cập 15 Ngày Miễn Phí độc quyền Altium Designer

Biên bản:

Zach Peterson: Kế hoạch là gì? Có kế hoạch cụ thể nào không hay chỉ là chúng ta sẽ thực hiện một số thí nghiệm và xem chuyện gì sẽ xảy ra?

Chrys Shea: Nó được gọi là đánh bại kỹ sư quy trình cho đến khi họ giảm được lỗi xuống. Điểm mấu chốt trong đầu tôi khi là một người theo đuổi DFM là phải có cuộc thảo luận trước với các nhà thiết kế để chúng ta biết được điều gì sẽ xảy ra.

Zach Peterson: Chào mọi người, và chào mừng đến với podcast Altium OnTrack. Tôi là Zach Peterson, người dẫn chương trình của bạn. Hôm nay, chúng ta sẽ nói chuyện với Chrys Shea, chủ tịch của Shea Engineering. Chrys đang tham gia phát triển các phương tiện thử nghiệm cho việc hàn. Và tôi rất háo hức muốn tìm hiểu về những gì cô ấy làm và một số công việc cô ấy đang thực hiện liên quan đến UHDI. Chrys, cảm ơn bạn rất nhiều đã tham gia cùng chúng tôi hôm nay.

Chrys Shea: Cảm ơn Zach đã mời tôi. Tôi thực sự đánh giá cao cơ hội này.

Zach Peterson: Tất nhiên rồi. Chúng tôi rất vui mừng khi bạn ở đây. Tôi đã nói nhiều lần, tôi đã cố gắng học hỏi thêm một chút về những gì xảy ra với việc sản xuất ngoài chỉ DFM, vì vậy tôi thực sự phấn khích cho điều này.

Chrys Shea: Tuyệt vời. Tôi đã học DFM ở trường sau đại học, vì vậy tôi đã là một người theo đuổi từ Boothroyd Dewhurst trong 35 hoặc 40 năm qua, vì vậy tôi yêu thích những điều này.

Zach Peterson: Tuyệt vời. Điều đó thật tuyệt. Nếu bạn có thể, chỉ cho chúng tôi biết bạn làm gì.

Chrys Shea: Tôi đã là một kỹ sư quy trình lắp ráp SMT từ năm 1990, vì vậy tôi đã đi từ khoảng cách 25 mil đến cột đồng và đó đã là một hành trình tuyệt vời. Tôi đã dành 20 năm đầu tiên trong ngành, khoảng 10 năm ở phía người dùng, vận hành dây chuyền lắp ráp và dây chuyền NPI và làm DFM và 10 năm tiếp theo, làm việc ở phía nhà cung cấp, phát triển vật liệu và quy trình mới. Và 15 năm trước, gần như 16 năm bây giờ, tôi quyết định tự mình bắt đầu. Và tôi đã là một tư vấn độc lập kể từ đó. Bây giờ, tôi đã được gọi là nữ hoàng của việc hàn và tôi không coi nhẹ điều đó. Tôi rất trân trọng điều đó.

Zach Peterson: Thưa bà hoàng. Điều này thật thú vị. Tôi không biết rằng có những tư vấn viên hàn SMT. Tôi thậm chí không biết đó là một điều.

Chrys Shea: Đó là một lĩnh vực khá riêng biệt. Tôi không quảng cáo. Tôi không làm bất kỳ hoạt động tiếp thị nào. Tôi cũng không bán hàng. Chủ yếu là thông qua lời truyền miệng và điều đó thực sự, thực sự mang lại nhiều niềm vui trong thời gian dài.

Zach Peterson: Thật tuyệt. Thật tuyệt. Luôn tốt khi bạn có thể tự mình bắt đầu và thực sự làm điều mình muốn làm và nhận được sự công nhận.

Chrys Shea: Đam mê, đam mê với việc làm mối hàn. Tôi yêu thích việc làm mối hàn.

Chrys Shea: Tôi cảm nhận được điều đó.

Zach Peterson: Tôi cảm nhận được. Vậy một trong những việc tôi thấy bạn làm là phát triển phương tiện thử nghiệm cho việc hàn. Đúng không?

Chrys Shea: Đúng, đúng.

Zach Peterson: Và bạn gần đây đã tham gia vào việc tạo ra một phương tiện thử nghiệm khá phức tạp cho lắp ráp UHDI?

Chrys Shea: Đúng, quả thực là như vậy. Những gì chúng tôi đã làm với nó là chúng tôi đã phát triển một phương tiện thử nghiệm cho việc in kem hàn vài năm trước, có lẽ là năm, sáu năm trước. Chúng tôi giới thiệu nó vào năm 2019. Ban đầu nó được sử dụng cho các bài kiểm tra in kem hàn và nó kết hợp 25 bài kiểm tra kem khác nhau vào một bảng mạch. Vì vậy, một nhà lắp ráp có thể, trong nửa ca làm việc, quyết định đâu là kem phù hợp. Và bạn có thể xếp hạng chúng trên một thang điểm và chọn kem tốt nhất cho hoạt động lắp ráp của mình. Và cũng biết trước những sự đánh đổi là gì. Vì vậy, kể từ khi chúng tôi giới thiệu nó như một phương tiện thử nghiệm in kem hàn đơn giản, chúng tôi đã sử dụng nó cho việc in kem, đánh giá khuôn, đánh giá tất cả các loại phủ nano mới xuất hiện, đánh giá các loại gạt mới xuất hiện, xem xét chúng tôi có thể làm mỏng bảng mạch đến mức nào trước khi cần hỗ trợ bảng mạch cứng, xem xét cách chúng tôi lau khuôn dưới, các loại dung môi khác nhau mà chúng tôi có thể sử dụng, đó là in. Sau đó chúng tôi chuyển sang đặt linh kiện, và nó đã được sử dụng để phát triển quy trình lắp ráp 01005 và 008004. Và bạn sẽ thấy tôi nói, oh-oh, thay vì oh-oh vì khi bạn thấy số lượng vật liệu, chúng ta tất cả đều nói oh-oh, 008004s. Chúng tôi cũng đã sử dụng nó để chứng minh khả năng BGA 0.4 millimeter. Và một điều thú vị mà tôi nhận được phản hồi gần đây là xác minh tốc độ đặt linh kiện vì trong thế giới đặt linh kiện SMT, chúng tôi có tốc độ đặt linh kiện theo tiêu chuẩn IPC và mọi người thực hiện bài kiểm tra một chút khác nhau. Vì vậy, những người này lấy bảng mạch. Và chúng tôi làm một việc nơi chúng tôi dùng băng dính hai mặt và đặt linh kiện rồi xác minh vị trí đặt. Vì vậy, chúng tôi có thể xác minh tốc độ và vị trí đặt linh kiện. Sau đó khi chúng tôi đến với tái lưu hóa. Chúng tôi đã sử dụng nó cho việc tạo rỗng trên các thành phần kết thúc dưới, QFNs, transistor, và 008004s, hiện nay đang ở trong điện thoại của bạn. Và chúng tôi cũng đã sử dụng nó để phát triển rất nhiều quy tắc thiết kế, mặt nạ so với đệm được định nghĩa bằng kim loại dựa trên kích thước đặc điểm, đệm vuông so với đệm tròn, tối ưu hóa thiết kế khẩu độ của chúng tôi cho những đệm nhỏ này. Vì vậy, cá nhân chúng tôi đã làm rất nhiều việc với nó và rất nhiều CEMS lớn và OEMs đã áp dụng nó để sử dụng làm phương tiện thử nghiệm của họ. Đôi khi họ sửa đổi nó, các phòng thí nghiệm kem sử dụng nó. Vì vậy, nó đã được sử dụng rất nhiều, nhưng ban đầu nó được thiết kế cho khung thời gian ba đến năm năm và chúng tôi đã đạt đến khung thời gian đó. Vì vậy, đã đến lúc phát triển nó.

Zach Peterson: Được.

Zach Peterson: Và đó là cách nó đến với Ultra HDI.

Chrys Shea: Chắc chắn. Và bây giờ khi chúng tôi xuống đến khoảng cách dòng và khoảng cách 25 mil, tôi chắc chắn rằng điều đó tạo ra một vài thách thức, phải không? Một có thể là mật độ và thách thức khác có thể là, hãy nói, kích thước đệm.

Chrys Shea: Kích thước pad và mật độ. Bạn đã chỉ ra cả hai điều đó một cách chính xác vì, nếu tôi đưa ra tin tốt và tin xấu, tin tốt cho những người lắp ráp là chúng ta chưa có linh kiện nào nhỏ hơn 008004s. Tin xấu là chúng ta đang đóng gói chúng với số lượng lớn hơn và mật độ cao hơn, và thậm chí chúng ta còn thu nhỏ kích thước pad nhỏ bé đó xuống dưới cả mức tối thiểu, tối đa về điều kiện vật liệu của IPC để chúng vừa vặn trên bảng mạch. Vì vậy, những gì Ultra HDI mang lại cho quá trình lắp ráp chỉ là nhiều thách thức giống nhau hơn trong số lượng lớn hơn. Tôi đã là một kỹ sư quy trình SMT trong 35 năm. Ba điều chắc chắn trong cuộc đời tôi là cái chết, thuế và sự miniatur hóa. Nó đã đến trong 35 năm và sẽ tiếp tục đến. Và đó là điều khiến chúng ta, tôi không biết, thích thú, có việc làm, và cảm thấy được truyền cảm hứng, tôi đoán vậy.

Zach Peterson: Bây giờ, điều này thật thú vị. Bạn đã đề cập đến việc kích thước pad được thu nhỏ, dưới mức tối thiểu của IPC theo tiêu chuẩn nào? Tôi nghĩ là 7351.

Chrys Shea: 7525.

Zach Peterson: Vậy IPC không dự đoán điều này hay họ luôn chỉ chờ mọi người làm gì đó rồi sau đó mới phát triển tiêu chuẩn?

Chrys Shea: Vì các tiêu chuẩn được phát triển dựa trên kinh nghiệm, chúng ta phải có kinh nghiệm trước khi có thể phát triển tiêu chuẩn. Nó giống như câu chuyện con gà và quả trứng vậy.

Chrys Shea: Và sau đó trên bảng thử nghiệm, nếu bạn có thể giữ nó lên cho chúng tôi một lát vì bạn chỉ chớp nó trên màn hình một cách nhanh chóng. Tôi muốn cho mọi người chỉ nhìn nhanh và có thể mô tả những gì chúng tôi đang thấy ở đây. Nhưng những gì chúng tôi thấy ở đây có vẻ như chúng tôi có rất nhiều linh kiện khác nhau. Tôi cho rằng không có định tuyến, nhưng chúng tôi có pad và mọi thứ cho rất nhiều linh kiện khác nhau, tất cả đều được sắp xếp theo lưới và xếp hàng trong các khu vực riêng của chúng. Có những linh kiện nào ở đây? Tôi biết bạn đã đề cập đến các linh kiện SMD nhỏ rất nhỏ, nhưng có vẻ như có lẽ có một số vị trí cho QFNs.

Chrys Shea: Đúng. Đây là các BGA 05 với khoảng cách 0.5 millimeter. Chúng hơi khó để nhìn thấy. Đây là các BGA 0.4 millimeter. Và xuống dọc theo bên là các BGA 0.3 millimeter. Sau đó ở đây, chúng tôi có QFN 0.4, đó là khoảng cách mịn nhất chúng tôi có thể có được. Và đó là một bảng mạch cũ mà chúng tôi có một số 1206s, một số 0603s, một số 0402s, tất cả đều đã được loại bỏ cho phiên bản tiếp theo. Chúng tôi có 0201s, 0105s, và 0804s yêu thích của chúng tôi. Bây giờ, bảng mạch này tốt cho việc thử nghiệm keo hàn, nhưng nó thực sự không đẩy mức độ miniatur hóa. Cách mà bảng mạch mới đẩy mức độ miniatur hóa hoặc mức độ đóng gói.

Zach Peterson: Được. Tôi khuyến khích bất kỳ ai đang nghe qua âm thanh hãy chuyển qua YouTube và xem để họ có thể thực sự thấy một bảng mạch như thế nào.

Chrys Shea: Và nếu bạn muốn xem một bức ảnh đẹp của nó, sheasmt.com. Nếu bạn vào SMTA board, có một số bức ảnh đẹp của mặt trên và mặt dưới.

Zach Peterson: Đó là. Hoàn hảo. Một điều tôi tự hỏi ở đây là chúng ta đang nói về một phương tiện thử nghiệm dường như đã được sử dụng khá rộng rãi trong vài năm qua. Việc sử dụng các loại bảng mạch như vậy để có thể đủ điều kiện cho quy trình sản xuất của họ, cho dù là sản xuất số lượng lớn hay sản xuất phức tạp cao, phổ biến như thế nào?

Chrys Shea: Các CEM lớn, các tầng cao nhất đều có các phương tiện thử nghiệm nội bộ của riêng họ. Các tầng từ hai trở xuống thường không có. Vì vậy, mua bảng mạch này với giá khoảng 30 đô là kinh tế hơn nhiều so với việc sử dụng một trong những bảng mạch sản xuất của riêng bạn. Và nó có nhiều bài kiểm tra hơn. Thực tế có 25 bài kiểm tra keo hàn khác nhau và DOE được tích hợp trong thiết kế đó. Vì vậy, nó nhanh hơn, rẻ hơn, và hiệu quả hơn. Có gì mà không yêu?

Zach Peterson: Thật thú vị. Họ đang sử dụng một phương tiện thử nghiệm, nhưng tôi nghĩ, ít nhất là cho kiểm soát chất lượng, họ có thể thực sự sử dụng một trong những bảng mạch sản xuất hoặc có thể chỉ là các lớp bề mặt từ một bảng mạch sản xuất vì họ không cần tất cả các đường dẫn nội bộ. Họ thực sự chỉ cần các pad nếu tất cả những gì họ đang cố gắng làm là đủ điều kiện cho việc hàn, phải không?

Chrys Shea: Chính xác, chính xác. Và những cái này thực sự được định tuyến ra thành các ngón tay vàng. Tất cả chúng là các thành phần daisy-chain và được định tuyến ra thành các ngón tay vàng. Vì vậy, bạn có thể đặt nó vào một buồng lặp đi lặp lại nhiệt để chứng minh quy trình hàn của mình.

Zach Peterson: Hiểu rồi, hiểu rồi. Okay. Vì vậy, có vẻ như hầu như mọi nhà lắp ráp đều cần một loại phương tiện thử nghiệm nào đó để chứng minh quy trình của họ ở một mức độ nào đó và sau đó họ có thể tin cậy đi đến khách hàng của mình và nói, Này, chúng tôi có thể làm 0201s, 0105s.

Chrys Shea: Chính xác, chính xác. Và nó dễ dàng hơn nhiều khi làm trên một phương tiện thử nghiệm hơn là trên bảng mạch của khách hàng, có thể được giao kèo hoặc bảng mạch miniaturized của chính bạn, mà chúng ta biết là có giá cao hơn nhiều so với các bảng mạch tiêu chuẩn. Vì vậy, nó chỉ có ý nghĩa cho rất nhiều người sử dụng điều này. Và đôi khi chúng tôi sử dụng nó để đánh giá một quy trình để xem một nhà sản xuất hợp đồng có thể đi đến mức độ chính xác nào. Có thể họ được chứng nhận ở 05 BGA, họ ở mức biên giới ở 04 và họ không có khả năng ở 03. Vì vậy, thật tốt khi có thể đánh giá điều này để họ có thể giao tiếp tốt hơn với các OEM của mình về khả năng của họ hoặc nơi họ cần cải thiện.

Zach Peterson: Vậy bây giờ, với phương tiện thử nghiệm mới, phương tiện thử nghiệm mới, có vẻ như, thực sự đang nâng cao mật độ lên một cấp độ mới, phải không? Chúng ta đã đạt 008004, bây giờ thực sự đang đóng gói chúng vào một không gian nhỏ. Vậy phương tiện thử nghiệm mới này trông như thế nào?

Chrys Shea: Để tôi chia sẻ màn hình của mình.

Chrys Shea: Okay.

Chrys Shea: Và cho bạn xem chúng tôi đang nấu cái gì ở đây. Hiện tại, tôi gọi đây là bản cơ khí vì chúng tôi chỉ có các lớp trên cùng và chúng tôi sẽ chia sẻ tầm nhìn cho các lớp bên trong. Bạn có thể thấy điều này bây giờ không? Đây là phương tiện thử nghiệm SMTA mới của chúng tôi để xem. Chúng tôi hiện đang ở phiên bản 2.3 từ 2.1.

Zach Peterson: Thực sự, thực sự nhanh cho mọi người đang nghe qua âm thanh, chúng ta thấy cùng một loại điều. Chúng ta có các nhóm thành phần ở các khu vực khác nhau của bảng mạch. Một lần nữa, có vẻ như rất nhiều loại thành phần tương tự. Và tôi thậm chí còn thấy có vẻ như một số nhóm thành phần đó được xoay.

Chrys Shea: Đúng. Sự miniaturization đang mang đến cho chúng tôi nhiều hơn, như chúng tôi gọi trong lắp ráp là đặt linh kiện ngoài trục. Hầu hết các đặt linh kiện của chúng tôi trước đây đã ở góc không hoặc 90 độ, ngang hoặc dọc. Nhưng khi chúng tôi đi vào đóng gói dày đặc hơn, chúng tôi thấy nhiều hơn ở góc 45 độ, một vài ở đây ở 30 và 60 độ, nhưng chúng tôi không đặt chúng trên bảng mạch. Và luôn có góc lạ nào đó nơi chỉ có 17 độ mới vừa vặn. Vấn đề với việc đặt linh kiện ngoài trục không nhất thiết là in ấn hay đặt linh kiện hay tái lưu. Những điều đó vẫn khá đơn giản. Nhưng chúng tôi gặp rắc rối khi chúng tôi có đóng gói dày đặc và đặt linh kiện ngoài trục và chúng tôi tìm kiếm kiểm tra tự động. Kiểm tra quang học tự động không được phát triển qua các năm cho việc đặt linh kiện ngoài trục. Vì vậy, chúng tôi gặp phải những vấn đề như bóng râm và chúng tôi có các thành phần nhỏ. Vì vậy, điều này sẽ giúp chúng tôi tinh chỉnh các thuật toán của mình trong tương lai.

Zach Peterson: Tôi hiểu, tôi hiểu. Okay. Vậy trên bảng mạch này chúng ta có những gì? Có vẻ như dọc theo phía trên chúng ta có một số BGAs.

Chrys Shea: Vâng. Và cho phép tôi giải thích một chút tại sao một số bố cục này trông có vẻ kỳ lạ đối với chúng ta. Có một tình huống trong việc in hàn xì bằng khuôn mà chúng ta gọi là hiệu ứng cạnh dẫn đầu. Những pad đầu tiên và bất kỳ hướng vuốt squeegee nào của khuôn luôn có sự biến đổi lớn, nhiều hơn nhiều so với hàng thứ ba hoặc thứ tư của các pad. Và đó là bởi vì chúng ta phải làm cho lớp hàn xì đó lăn và được cắt mỏng xuống, và chúng ta chỉ không thể cắt mỏng nó đủ cho đến khi chúng ta đến những hàng đầu tiên. Vì vậy, chúng tôi đã ghi lại hiệu ứng cạnh dẫn đầu. Một số công ty máy in khuôn đã đưa vào các tính năng để cố gắng vượt qua nó. Nhưng những gì chúng tôi đang làm ở đây là chúng tôi đang xếp lệch các BGA và đặt các pad giả mạo phía trước để chúng tôi có thể định lượng chính xác hiệu ứng cạnh dẫn đầu. Và một khi chúng tôi định lượng nó, sau đó chúng tôi có thể giải quyết nó thông qua khuôn, qua squeegees, qua các biến số máy móc. Vì vậy, đây là phương tiện thử nghiệm đầu tiên mà chúng tôi có được nơi chúng tôi có thể thực sự tập trung vào hiệu ứng cạnh dẫn đầu. Vì vậy, bạn sẽ thấy chúng tôi có 1, 2, 3, 4 trong số các BGA 04 này ngay tại cạnh dẫn đầu mà chúng tôi sẽ đặt chúng. Và chúng tôi đã lệch ba cái này và thêm các pad giả mạo. Và điều chúng tôi sẽ thấy khi in cái này là A1, hàng A trên thiết bị này sẽ in tốt hơn nhiều so với hàng A trên thiết bị kia. Bao nhiêu? Đó là điều chúng tôi sẽ tìm hiểu khi chúng tôi bắt đầu thực hiện.

Zach Peterson: Nếu tôi có thể, khi bạn nói in tốt hơn, in tốt hơn có nghĩa là gì cụ thể?

Chrys Shea: Và việc in, trò chơi ở đây là giảm biến đổi.

Zach Peterson: Hiểu rồi, được.

Chrys Shea: Khi chúng tôi xem xét khối lượng hàn xì của chúng tôi, chúng tôi muốn tất cả chúng đều nằm trong... Chúng tôi sử dụng cái mà chúng tôi gọi là hệ số biến đổi. Chúng tôi muốn mọi thứ đều nằm trong 10% so với giá trị trung bình. Và điều đó có nghĩa là quy trình của chúng tôi được kiểm soát. Nếu chúng tôi có những biến đổi vượt quá 15% so với giá trị trung bình, điều đó có nghĩa là quy trình của chúng tôi không được kiểm soát. Khi chúng tôi làm những việc nhỏ như vậy, chúng tôi cần quy trình của mình được kiểm soát.

Zach Peterson: Chắc chắn. Vì vậy, hàng đầu tiên trong những BGA này, nơi mà nó dọc theo hướng đặt hàn xì, những cái đó sẽ được chạm vào đầu tiên.

Chrys Shea: Vâng.

Zach Peterson: Những cái tốt hơn chỉ có nghĩa là hàng đó trông giống hơn với tất cả các hàng khác. Vâng, vì vậy những gì chúng tôi có ở đây trên màn hình là một vài biểu đồ. Chúng tôi có một biểu đồ cột và chúng tôi có một biểu đồ đường mà tôi đoán là định lượng sự biến đổi do hiệu ứng cạnh dẫn đầu trên BGAs.

Chrys Shea: Chính xác. Và điều này là trên các BGA 0,4 milimet từ phiên bản cũ của bảng mạch. Bây giờ chúng tôi có một phiên bản mới, đây đột nhiên là cái cũ. Và bạn có thể thấy hàng một, khi nói đến việc đặt hàn xì, nó nhẹ hơn một chút so với hàng hai hoặc hàng ba. Những cái này với các lần lau khác nhau, nhưng bạn cũng thấy sự biến đổi trên hàng một, ngay cả cái tốt nhất cũng không được kiểm soát. Chúng tôi ở khoảng 18%. Đây là biến đổi 25%, đây là biến đổi 30%. Khi chúng tôi xuống đến hàng ba, chúng tôi trở lại gần như được kiểm soát. Chúng tôi muốn ít hơn 10, chúng tôi chấp nhận được với ít hơn 15. Vì vậy, chúng tôi có các điểm xanh và vàng ở đó. Vì vậy, điều đó thực sự minh họa rằng hàng đầu tiên không được kiểm soát. Sự khác biệt trong các khoản đặt cọc quá lớn. Và chúng tôi sẽ kết thúc với hoặc là các lỗi mở hoặc lỗi ngắn, chủ yếu là lỗi mở ở hàng đầu tiên. Một khi chúng tôi đến hàng thứ ba, chúng tôi ở trong tình trạng rất tốt.

Zach Peterson: Vậy thông điệp ở đây cho nhà thiết kế là cơ bản nói rằng, nè nhà thiết kế, bạn cần phải thêm ít nhất hai hàng pad giả mạo dọc theo hướng in đó? Hay đây là điều mà người lắp ráp phải đến và làm sau đó? Bởi vì tôi có thể tưởng tượng một bảng mạch phức tạp, rất dày đặc đến và được xem xét và ai đó nói, "Này nhà thiết kế, bạn cần phải thêm những pad này vào đây." Ồ, tôi xin lỗi, điều đó có nghĩa là 50 linh kiện này giờ đây cần phải lùi lại một milimet, điều mà khi bạn ở trong HD... Tôi có nghĩa là, ngay cả trong khu vực độ phức tạp tiêu chuẩn cũng có thể là một trò chơi thay đổi cho bạn.

Chrys Shea: Đúng, đúng. Tôi có thể hỏi, nhưng tôi biết mình sẽ không nhận được. Vì vậy, những gì chúng tôi làm trong lĩnh vực in ấn là, khi mọi thứ trở nên dày đặc, chúng tôi thực sự bắt đầu chứng kiến nhiều hơn nữa. Điều này đã được, nên tôi nói, là truyền thuyết của kỹ sư quy trình ít nhất là 10 năm. Và bây giờ chúng tôi đang thấy nó nhiều hơn nữa. Vì vậy, bây giờ chúng tôi đang kiểm tra nó nhiều hơn nữa. Chúng tôi không thể thêm pad. Ôi, giá như chúng tôi có thể. Những gì chúng tôi làm là những việc như tăng tốc độ gạt mực cho đến khi chúng tôi đến khu vực in, để chúng tôi có được một chút cắt xén nhiều hơn, hoặc chúng tôi bắt đầu di chuyển gạt mực xa hơn so với khu vực in để chúng tôi có thể có được một chút di chuyển nhiều hơn và có được một chút cắt xén trong đó. Và tôi thực sự có một ý tưởng mà tôi chưa thể chia sẻ, nhưng ở đây có một giải pháp cho vấn đề đó. Nếu tôi chỉ đóng nó lại, tôi sẽ không thể cấp bằng sáng chế. Vì vậy, chúng ta sẽ nói về điều đó một lúc nữa.

Zach Peterson: Được. Được. Sau khi bạn nhận được bằng sáng chế, chúng ta hãy mời bạn trở lại để nói về nó chắc chắn vì nó nghe có vẻ thú vị.

Chrys Shea: Được.

Zach Peterson: Một điều tôi nhận thấy trong phương tiện thử nghiệm là những BGA đó. Phần lớn khu vực trung tâm được khoét ra trong phương tiện thử nghiệm và không có pad. Nhưng nếu bạn nhìn vào hầu hết các thành phần BGA, họ thực sự lấp đầy toàn bộ phần dưới của gói với pad. Vậy tại sao phương tiện thử nghiệm được thiết kế sao cho vuông pad trung tâm đó bị bỏ qua?

Chrys Shea: Điều đó được thiết kế như vậy vì chúng tôi đang sử dụng các thành phần giả và đây là cách các thành phần giả được thiết kế. Tin tôi đi, khi chúng tôi nhìn vào ba hàng ở chu vi hoặc thực sự đây là cái, bốn hàng ở chu vi, đó là đủ cho chúng tôi để xử lý. Nếu chúng tôi đến đây và nhìn vào BGA 03, bạn sẽ thấy mật độ nhiều hơn và bạn cũng thấy pad ở giữa iOS.

Zach Peterson: Tôi hiểu. Được. Vậy tôi đã nhìn nhầm BGA.

Chrys Shea: Vâng, chúng tôi thấy tất cả các loại BGA khác nhau. Nó chỉ phụ thuộc. Nhưng với mục đích của chúng tôi, vì chúng tôi muốn hiển thị tính liên tục điện, chúng tôi cần sử dụng những cái được nối dây chuyền.

Zach Peterson: Vâng, điều này rất thú vị. Và sau đó tôi thấy bạn cũng vẫn có các ngón tay vàng dọc theo các cạnh nữa.

Chrys Shea: Đúng. Đúng. Vì vậy, hầu hết các thành phần này có một chuỗi dây chuyền đơn dẫn ra đến các ngón tay vàng vì những cái này thực sự thách thức, chúng thực sự có hai chuỗi dây chuyền, một cho mảng ngoại vi hoặc mảng chu vi và một cho mảng nội bộ. Bởi vì những gì chúng tôi làm là chúng tôi đặt những cái này vào buồng, chúng tôi chu kỳ nhiệt chúng, chúng tôi theo dõi điện trở, và chúng tôi có thể dự đoán khi một mối nối bị nứt.

Zach Peterson: Thật ư?

Chrys Shea: Đúng.

Zach Peterson: Được, chỉ bằng cách theo dõi điện trở theo thời gian thực.

Chrys Shea: Đúng, đúng. Bởi vì khi vết nứt lan rộng qua mối nối, diện tích tiết diện dẫn điện, trở nên nhỏ hơn-

Zach Peterson: Bắt đầu giảm xuống.

Chrys Shea: Và quay trở lại với vật lý trung học của bạn từ đó.

Zach Peterson: Được, điều đó có lý. Điều đó có lý. Vì vậy, điều đó chỉ dành cho các mối nối trên bề mặt, phải không? Đó không phải là một tính năng nội bộ như một microvia.

Chrys Shea: Không, không phải vậy. Nhưng bạn vừa chạm vào vẻ đẹp của thiết kế này và sử dụng chuỗi dây chuyền. Khi chúng tôi nối dây chuyền những cái này, bạn sẽ thấy tất cả các kết nối đều ở lớp trên cùng ngay bây giờ và các kết nối khác được thực hiện bên trong thành phần. Tầm nhìn của tôi cho bảng mạch này là chúng tôi đục lỗ qua vias và pad, chúng tôi đặt một số vias mù vào, chúng tôi kết nối bên trong và có thể thậm chí qua một số vias chôn và sau đó quay trở lại pad. Vì vậy, thay vì có một dấu vết nhỏ này nối những cái này, chúng tôi thực sự đục qua, đi qua bên trong của bảng mạch và đục lên trở lại, thay thế bề mặt.

Zach Peterson: Đúng. Vậy cho những ai đang nghe qua âm thanh, chúng ta có các đường mạch nhỏ kết nối các pad lân cận. Nhưng điều bạn đang nói là hãy loại bỏ các đường mạch, hãy thêm vào đó microvia trên pad.

Chrys Shea: Đúng vậy.

Zach Peterson: Và có thể thậm chí xếp chồng các microvia mù và chôn trên pad.

Chrys Shea: Vâng. Đúng, đúng, đúng, đúng, đúng. Thế giới là của chúng ta. Chúng ta có thể thử nghiệm mọi loại hình khác nhau. Lý tưởng nhất, tôi muốn thử một loại kết nối ở một cạnh với mảng và sau đó là một loại khác ở cạnh tiếp theo và một loại khác nữa ở cạnh tiếp theo vì điều đó sẽ giúp chúng ta dễ dàng tìm ra chỗ nào xuất hiện lỗi mở.

Zach Peterson: Đúng. Vì sau đó, tôi đoán, ai đó có thể làm như, bạn biết đấy, chỉ cần một đường dọc theo bảng mạch mà họ cần cắt để thực hiện một phần mạch micro.

Chrys Shea: Vâng, vâng.

Zach Peterson: Tôi hiểu. Okay. Vậy giờ bạn có, giả sử, 25 bài kiểm tra mạch micro khác nhau được tích hợp vào một phần của coupon.

Chrys Shea: Thật tuyệt vời, phải không?

Zach Peterson: Ừ, ừ. Thật là cool.

Chrys Shea: Một trong những việc chúng tôi làm là thiết kế rất nhiều DOE và cơ hội khám phá vào những phương tiện kiểm tra này.

Zach Peterson: Bạn có nhận được yêu cầu về các phương tiện kiểm tra tùy chỉnh không?

Chrys Shea: Vâng, chúng tôi có. Tôi thấy logo của SMTA ở đây, nhưng tôi có thể tưởng tượng... Giả sử Lockheed Martin muốn có phương tiện kiểm tra riêng của họ. Raytheon muốn có phương tiện kiểm tra riêng của họ.

Chrys Shea: Tôi đã làm việc với một số nhà lắp ráp trên phương tiện kiểm tra ban đầu. Khi họ muốn tùy chỉnh, chúng tôi có thể thực hiện. Và nếu bạn nhìn vào đây, trong không gian rộng lớn này tôi đang chỉ, chúng tôi gọi đó là green acres.

Zach Peterson: Green acres. Okay.

Chrys Shea: Green acres. Vì vậy, chúng tôi có thể đặt bất cứ thứ gì ai đó muốn ở đó. Logo SMT trên bảng mạch, chúng tôi có một thỏa thuận hoa hồng. 10% giá mua của bất kỳ bảng mạch nào của chúng tôi sẽ được chuyển cho SMTA để nuôi dưỡng thế hệ kỹ sư tiếp theo cho phát triển lực lượng lao động và sinh viên chuyên nghiệp trẻ. Vì vậy, chúng tôi thực sự tự hào về điều đó vì chúng tôi yêu thích việc đưa các em nhỏ lên.

Zach Peterson: Ừ, ừ. Tôi nghĩ điều đó cực kỳ quan trọng và tôi nghĩ thật tuyệt vời khi bạn đang làm điều đó. Một điều ở đây nữa, lại một lần nữa, cho những ai đang nghe qua âm thanh, có vẻ như có một phần ở đây trên bảng mạch này được tách biệt khỏi bảng mạch chính bằng một số mouse bytes. Tại sao bạn có phần tách rời khác này trên bảng mạch kiểm tra này?

Chrys Shea: Điều này thực sự cool. Điện trở cách điện bề mặt trở nên ngày càng quan trọng khi kích thước đặc điểm thu nhỏ và điện áp tăng lên. Nói ngắn gọn, điện trở cách điện bề mặt là độ dẫn của các chất cặn flux hoặc bất kỳ chất cặn nào còn lại. Khi chúng ta sử dụng tín hiệu tốc độ cao, chúng ta có thể nhận được rất nhiều nhiễu chéo. Khi chúng ta ở trong môi trường khắc nghiệt, như sương muối, những thứ như vậy. Chúng ta có thể nhận được sự phát triển dendritic, đặc biệt trong môi trường ẩm ướt. Vì vậy, chúng tôi có một số thiết kế coupon kiểm tra IPC cho điện trở cách điện bề mặt, nhưng chúng chỉ phản ánh ngành công nghiệp của chúng tôi 10 đến 15 năm trước. Giờ đây khi chúng ta đang tiến vào miniaturization và không gian và đường mạch 25 micron, chúng ta cần phải suy nghĩ lại về các thông số SIR của mình. Vì vậy, những gì chúng tôi đã làm là dành không gian này ở cả hai bên bảng mạch cho một số bài kiểm tra điện trở cách điện bề mặt phát triển. Và trong khi bạn không thể thấy chúng ở phía này, mặt sau của tab này được mạ vàng để chúng tôi có thể cắm chúng vào các buồng SIR, chạy chúng dưới nhiệt độ, độ ẩm và các điện áp khác nhau, và theo dõi sự liên tục, và xem khi nào chúng ta nhận được các mạch ngắn.

Zach Peterson: Tôi hiểu. Okay, điều đó hoàn toàn hợp lý. Tôi thậm chí còn tưởng tượng trong đầu mình, một khi bạn bắt đầu làm microvia trên pad, điều đó cũng có thể là một khu vực tách rời riêng của nó. Như vậy bạn có thể chỉ cần micro section phần đó trong khi để phần còn lại nguyên vẹn.

Chrys Shea: Vâng, vâng, chúng ta có thể. Quả thật.

Zach Peterson: Được. Rất hợp lý. Vì vậy, tôi nghĩ khi khả năng đóng gói UHDI ngày càng trở lại nước Mỹ, nhiều nhà máy sản xuất sẽ cố gắng nâng cấp khả năng của mình để tận dụng thị trường mới này. Và chúng ta đã thấy điều đó một chút rồi. Ý tôi là, bạn có ASC và tôi nghĩ là Calumet đã đi theo hướng đó và họ có thể sẽ xem xét MSAP hoặc SAP là kỹ thuật chế biến tiên tiến cho việc sản xuất. Vậy một phương tiện thử nghiệm như thế này áp dụng ở đâu trong lĩnh vực này? Nó có áp dụng trong phần micro via và pad, nơi bạn phải sau đó chế tạo những kết nối dọc?

Chrys Shea: Nó áp dụng ở đó. Và thực sự, nó còn áp dụng ở nhiều nơi khác nữa. Nếu bạn nhìn vào những gói cấp wafer này, chúng ta không thể tạo ra chúng bằng quy trình khắc trừ.

Zach Peterson: Được.

Chrys Shea: Chúng ta có thể thử, nhưng chúng ta sẽ không làm tốt được. Được. Những thứ này cần được tạo ra theo cách cộng hóa hoặc bán cộng hóa. Chúng tôi đã làm việc với ASC về một số yếu tố thiết kế này và chúng tôi dự định sẽ bao gồm nhiều hơn nữa khi chúng tôi tiếp tục phát triển trên bảng mạch.

Zach Peterson: Được. Vì vậy, đây không chỉ là một phương tiện thử nghiệm PCB. Bây giờ, đây thực sự cũng là một phương tiện thử nghiệm đóng gói.

Chrys Shea: Vâng, vâng. Tôi mong chờ việc đưa một số lớp Ultra HDI nội bộ vào đây để kiểm tra microvias trong pads, vias chôn, vias mù, vias chôn xếp chồng. Tôi nghĩ nó sẽ thực sự rất sáng tỏ cho chúng ta. Và chúng ta đang nói về không chỉ kiểm tra quy trình sản xuất, mà còn các vật liệu khác nhau đến từ các nhà cung cấp laminate để chúng ta có thể hiểu được cái nào tương thích hơn khi chúng ta bắt đầu tăng cấp độ sản xuất trên Ultra HDI.

Zach Peterson: Vâng, tôi hoàn toàn bỏ qua phần vật liệu vì tôi biết rằng vật liệu xây dựng sẽ trở nên quan trọng hơn. Tôi vẫn đang chờ đợi điều gì đó xuất hiện và thay thế... Là gì nhỉ? Ajinomoto buildup film cho việc đóng gói. Vì vậy, đây trông giống như phương tiện hoàn hảo để bắt đầu kiểm tra một số điều đó.

Chrys Shea: Đúng vậy. Và thật thú vị vì tôi biết đủ về sản xuất để trở nên nguy hiểm, nhưng tôi thực sự chuyên môn về lắp ráp, vì vậy bây giờ tôi đang bắt đầu tìm hiểu nhiều hơn về sản xuất và Ultra HDI. Và đó là một trải nghiệm học hỏi tuyệt vời đối với tôi, cũng như có lẽ là mọi người khác trong ngành. Một trong những điều chúng tôi dự định làm là, nếu tôi có thể phóng to những tụ điện và điện trở này, những thành phần giả này cũng sẽ được chúng tôi kích hoạt điện. Hiện tại, chúng tôi có điểm kiểm tra để người lắp ráp có thể đo điện trở và xem họ đã làm đúng tất cả các mối nối chưa. Nhưng điều chúng tôi muốn làm là đâm xuống bảng mạch, chúng tôi sẽ thêm một pin và một số đèn LED. Vì vậy, bạn có thể ngay lập tức biết liệu việc sản xuất và lắp ráp của bạn có hoạt động. Nó giống như một bài kiểm tra mạch trên bo mạch.

Zach Peterson: Oh, tôi hiểu. Vì vậy, họ sẽ có bo mạch được cấp điện và trong khi nó đang hoạt động, họ có thể thấy các đèn LED.

Chrys Shea: Vâng. Điều đó sẽ cho bạn biết nếu bạn đã lắp ráp nó đúng cách, nó cũng sẽ cho bạn biết nếu bạn đã sản xuất nó đúng cách. Tôi nghĩ thực sự đó là một ý tưởng hay vì việc lấy một đồng hồ đo điện trở và bắt đầu đo điện trở thật là mệt mỏi. Thú vị hơn nhiều khi nhấn công tắc và xem cái gì sáng lên. Hãy thử xem.

Zach Peterson: Quay lại một chút về microvia và pad, bạn đang nhắm đến kích thước nào? Vì bạn đã đề cập đến việc giảm xuống cỡ 0.3 milimet, phải không? Và tất nhiên, điều đó làm cho kích thước pad nhỏ lại. Tôi chỉ tự hỏi bạn dự định sẽ giảm kích thước microvia và pad xuống bao nhiêu?

Chrys Shea: Tôi rất muốn có thể trả lời điều đó, nhưng đó không phải là lĩnh vực của tôi. Đó là câu hỏi dành cho John ở ASC.

Zach Peterson: Vì vậy, họ là người chọn laser và họ sẽ biết họ có thể khoan mịn đến mức nào.

Chrys Shea: Vâng, họ chắc chắn là các chuyên gia về sản xuất.

Zach Peterson: Chắc chắn.

Chrys Shea: Vâng.

Zach Peterson: Nghe có vẻ như sẽ có một bản mẫu thử nghiệm với logo ASC, đó là bảng mạch thử nghiệm của họ cho việc sản xuất cũng như lắp ráp.

- Vâng. Thực tế, tại hội nghị Ultra HDI, bạn sẽ thấy một nguyên mẫu sớm của bảng mạch này đã được ASC sản xuất. Đó là trong quá trình mạ từ hôm qua hoặc ngày hôm trước. Vì vậy, John sẽ mang chúng đến hội nghị symposium Ultra HDI cùng với mình. Wow, chúng ta nên mời anh ấy đến nói về điều này. Điều đó sẽ thật thú vị. Được rồi.

Chrys Shea: Bạn có muốn xem một số tính năng khác mà chúng tôi đã đưa vào đây không? Chúng liên quan nhiều hơn đến việc lắp ráp.

Zach Peterson: Vâng, chắc chắn rồi. Tôi rất thích phiên trình bày và thể hiện này.

Chrys Shea: Được. Một lần nữa, chúng tôi gọi đây là "flower power" bởi vì khi chúng được cấp điện, chúng sẽ sáng lên và trông giống như hoa. Nếu chúng ta di chuyển-

Zach Peterson: Ồ, được. Vậy đây là các mảng của-

Chrys Shea: Tụ điện và điện trở.

Zach Peterson: Vâng, tụ điện và điện trở. Nó nói rằng tụ điện tối thiểu, điện trở tối thiểu, và sau đó bạn có... Trông như là tổng cộng sáu.

Chrys Shea: Đúng. Và sau đó chúng tôi có các kích thước chân IPC tiêu chuẩn, kích thước chân IPC cho điều kiện vật liệu tối đa và kích thước chân IPC cho điều kiện vật liệu tối thiểu. Và điều tôi đã phát hiện trong các nghiên cứu trước đây là khi chúng tôi so sánh tiêu chuẩn, tối đa và tối thiểu, rõ ràng là tối đa mang lại chất lượng đầu ra tốt nhất. Nhưng nếu chúng ta đang hướng tới việc thu nhỏ, chúng ta không thể sử dụng các pad tối đa. Chúng ta phải nén chúng lại. Vì vậy, chúng tôi đã thực hiện các thử nghiệm trên cả điện trở và tụ điện ở các kích thước này, nơi chúng tôi so sánh ba kích thước pad. Và mặc dù tối đa là tuyệt vời, nhưng nó không khả thi trong hầu hết các thiết kế. Sự khác biệt giữa tối đa và tiêu chuẩn về tỷ lệ lỗi khá nhỏ so với sự khác biệt về tỷ lệ lỗi giữa tiêu chuẩn và tối thiểu. Khi bạn chạm đến tối thiểu, bạn thực sự làm tăng tỷ lệ lỗi lên cao. Vì vậy, điều chúng tôi đã xác định qua nhiều năm là tiêu chuẩn hầu như là tốt nhất. Nếu bạn có không gian cho tối đa, bạn sẽ không sử dụng những bộ phận nhỏ bé này. Và điều này sẽ cho phép chúng tôi bây giờ là quy tắc GFM để xác định trên những linh kiện nhỏ hơn này. Chúng ta cần tiêu chuẩn? Chúng ta cần tối thiểu? Chúng ta có thể đưa ra quyết định có căn cứ khi chúng ta đang lên kế hoạch cho bảng mạch của mình, liệu chúng ta muốn chấp nhận tỷ lệ lỗi cao hơn hay chúng ta muốn chấp nhận diện tích thấp hơn? Điều này sẽ cho chúng ta rất nhiều cái nhìn sâu sắc vào thiết kế cho việc sản xuất.

Zach Peterson: Về việc tăng tỷ lệ lỗi khi bạn chuyển sang kích thước chân hoặc kích thước pad tối thiểu, những lỗi cụ thể là gì? Là hàn quá ít, hàn quá nhiều? Là lỗi đá mồ côi hoặc dịch chuyển dẫn đến hở?

Chrys Shea: Chúng tôi gặp phải lỗi đá mồ côi, lỗi lệch, lỗi bi hàn ở giữa tàu, lỗi không dính.

Zach Peterson: Nghe có vẻ như là một danh sách đầy đủ.

Chrys Shea: Đúng vậy. Có lẽ có sáu dạng khác nhau.

Zach Peterson: Bạn gặp phải hầu hết trong số chúng, phải không?

Chrys Shea: Vâng, vâng. Có lẽ có sáu dạng khác nhau mà chúng tôi sử dụng của mã lỗi, vì vậy, ồ. Chúa ơi, tôi đang cố gắng nhớ lại nghiên cứu, nhưng giả sử ở đây, chúng tôi có thể là 1000 PPM. Ở đây, chúng tôi có thể là 2000 PPM. Ở đây, chúng tôi là khoảng năm hoặc sáu. Đó là một sự khác biệt rất lớn.

Zach Peterson: Wow, được.

Chrys Shea: Vâng, tôi sẽ phải quay lại và xem lại các con số từ nghiên cứu, nhưng đó là một sự khác biệt rất đáng chú ý. Vì vậy, lý luận của chúng tôi nói rằng đừng sử dụng tối đa, hãy sử dụng tiêu chuẩn, cố gắng không sử dụng tối thiểu.

Zach Peterson: Vậy thực sự có vẻ như những người lắp ráp, không phải nhà sản xuất, cần phải có một số chiến lược ở đây cho việc họ sẽ làm gì khi bắt đầu thấy nhiều bảng mạch sử dụng các pad nhỏ hơn cả kích thước tiêu chuẩn tối thiểu của IPC.

Chrys Shea: Và bạn biết đấy, tôi đang làm việc trên những bảng mạch hiện nay sử dụng kích thước thậm chí nhỏ hơn tiêu chuẩn tối thiểu của IPC chỉ vì chúng tôi cần phải tăng mật độ.

Zach Peterson: Kế hoạch là gì? Có kế hoạch nào không hay chỉ là chúng ta sẽ thử nghiệm và xem chuyện gì sẽ xảy ra?

Chrys Shea: Đó là gọi là đánh bại quá trình kỹ sư cho đến khi họ giảm được lỗi xuống. Điểm mấu chốt trong đầu tôi khi là một môn đồ của DFM là phải có cuộc thảo luận trước với các nhà thiết kế, để chúng ta biết được điều gì sẽ xảy ra.

Zach Peterson: Điều đó công bằng.

Chrys Shea: Nếu chúng ta phải đối mặt với tiêu chuẩn tối thiểu, chúng ta sẽ đến dây chuyền và tìm cách đối phó với tiêu chuẩn tối thiểu, hoặc chúng ta bắt đầu điều chỉnh các tham số quy trình trên bảng mạch này để không lãng phí bảng mạch sản xuất.

Zach Peterson: À, tôi nghĩ điều đó công bằng, nhưng tôi nghĩ điều mà nhiều nhà thiết kế sẽ làm là chúng tôi luôn nói với nhà thiết kế rằng, "Hãy đi nói chuyện với nhà sản xuất của bạn," nhưng họ có lẽ chỉ nói chuyện với nhà sản xuất. Và sau đó khi có một vấn đề hoặc lỗi trong quá trình lắp ráp, nhà sản xuất và lắp ráp đều chỉ trích lẫn nhau và sau đó nhà thiết kế chỉ trích cả hai và nó giống như, vậy lỗi thuộc về ai?

Chrys Shea: Chính xác. Và sau đó với việc lắp ráp, chúng tôi cũng chỉ trích qua lại giữa thiết bị và vật liệu nữa.

Zach Peterson: Được, điều đó công bằng. Vâng. Và tôi nghĩ việc lắp ráp có lẽ nhận phần thiệt thòi vì họ có lẽ không được tham vấn thường xuyên như họ nên được.

Chrys Shea: Không, nó giống như đang ở cuối roi. Mọi thứ chồng chất và nhân lên và bạn nhận hết tất cả ở cuối cùng.

Zach Peterson: Vì vậy, một cái gì đó có thể đã là một lỗi của nhà sản xuất không trở nên đáng chú ý cho đến khi nó tạo ra một lỗi lắp ráp và sau đó mọi người nói, vâng, đó là lỗi của người lắp ráp.

Chrys Shea: Chính xác, chính xác, chính xác. Thực tế, tôi có một bài thuyết trình mà tôi từng dùng cho các cuộc họp của SMTA có tên là Fab Hangovers và đó chính xác là điều đó. Là một kỹ sư quy trình trên dây chuyền lắp ráp, bạn có thể mất một tuần để truy tìm một vấn đề chỉ để phát hiện ra nó nằm ở nhà sản xuất.

Zach Peterson: Thật vậy? Điều đó thường xuyên đến mức nào?

Chrys Shea: Thường xuyên hơn bạn nghĩ. Một số vấn đề chúng tôi thường xuyên gặp phải là ăn mòn quá mức của pad. Vì vậy, chúng tôi đang cố gắng đặt khẩu độ stencil tám mil của chúng tôi trên cái pad nên là tám hoặc chín mil, nhưng nó đang vào khoảng sáu vì-

Zach Peterson: Được. Được, vậy bạn đã-

Chrys Shea: Ăn mòn axit.

Zach Peterson: Bạn đã thiết kế quy trình cho, giả sử, giá trị bình thường, nhưng thực tế nó lại thấp hơn giá trị bình thường.

Chrys Shea: Đúng. Và phần lớn điều đó chỉ vì hiệu ứng hình thang của việc ăn mòn axit.

Zach Peterson: Chắc chắn.

Chrys Shea: Vì vậy, chúng tôi thấy điều đó xảy ra mọi lúc. Một vấn đề lớn khác mà chúng tôi thường xuyên gặp phải là sự không đồng nhất của mặt nạ hàn.

Zach Peterson: Ồ chắc chắn, vâng.

Chrys Shea: Khi lớp mặt nạ hàn trèo lên pad, việc in và hàn sẽ rất khó khăn, và chúng tôi thấy điều này xảy ra liên tục. Thực tế, nếu bạn nhìn vào bài kiểm tra này ngay đây, điều chúng tôi đã làm là kết hợp pad được định nghĩa bởi mặt nạ và kim loại vì trong quá trình lắp ráp, chúng tôi muốn tất cả chúng đều được định nghĩa bởi mặt nạ hoặc kim loại. Chúng tôi không muốn sự kết hợp này, nhưng điều đó thực sự chưa được truyền đạt cho các nhà thiết kế. Vì vậy, chúng tôi đã lấy điều này và kết hợp một số mặt nạ và kim loại. Bạn không thể thấy lớp mặt nạ. Tôi chỉ hiển thị lớp đồng ngay bây giờ. Và sau đó chúng tôi đã làm lệch lớp mặt nạ hàn. Vì vậy, điều này lệch đi một mil theo X và Y. Điều này lệch đi hai mil theo X và Y. Và điều này lệch đi ba mil theo X và Y. Thực tế, để tôi bật lớp mặt nạ lên, để bạn có thể thấy-

Zach Peterson: Vâng, tôi đang định nói hãy bật lớp mặt nạ lên. Vì vậy, cho những ai đang nghe qua âm thanh, chúng tôi có một số dấu chân BGA ở đây. Nhưng sau đó khi bạn bật lớp mặt nạ lên, bạn thực sự có thể thấy những gì thường là bố trí pad đó và sau đó là lỗ mở mặt nạ được phủ lên trên mà bạn thường thấy như trong Altium Designer. Và sau đó lỗ mở mặt nạ đó được lệch đi một chút bởi những khoảng này, một mil, hai mil, và ba mil.

Chrys Shea: Vâng. Vì vậy, đó là ba, đó là trường hợp tồi tệ nhất. Đây là hai. Và chúng tôi thường gọi ra khoảng cách đăng ký từ hai đến ba mil trong thông số kỹ thuật của mình, nhưng chúng tôi thấy đăng ký tốt đến từ các xưởng sản xuất lớn. Chúng tôi không nhất thiết thấy đăng ký tốt ở các xưởng sản xuất nhỏ hơn. Vì vậy, đó là lý do chúng tôi quyết định đưa điều này vào đó. Và thực sự, một kỹ sư quy trình rất giỏi từ ASMPT đã đề xuất điều này vì tôi đã hỏi mọi người về các tình huống thực tế và chúng tôi đã đặt tên nó theo tên anh ấy. Tên anh ấy là Jeff Shake và chúng tôi gọi đây là lắc lên các BGA.

Zach Peterson: Đây là lần đầu tiên tôi nghe về một quy trình được đặt theo tên một người nổi tiếng trong ngành.

Chrys Shea: Chà, chúng tôi thực sự-

Chrys Shea: Hy vọng sớm chúng tôi sẽ có quy trình Hartley.

Chrys Shea: Đó chính là. Đó chính là. Chà, hóa ra trên bảng gốc, chúng tôi đã đặt biệt danh cho một số phần như các BGA 04, chúng tôi gọi nó là cờ caro và những thứ tương tự. Vì vậy, ngay từ đầu ở đây, tôi quyết định đặt tên cho các phần. Ví dụ, phần này chúng tôi gọi là con đường mộ đá. Đây là một vấn đề liên quan đến DFM mà thực sự không được truyền đạt cho các nhà thiết kế. Đây là các tụ điện và tụ điện rất thích đứng dựng lên, và điều đó là do sự chênh lệch nhiệt độ xuyên suốt thiết bị. Vì vậy, chúng tôi thường thấy một pad được định nghĩa bởi kim loại ở một bên của tụ và một pad được định nghĩa bởi mặt nạ ở bên kia. Để tôi xem nếu tôi có thể đưa lớp mặt nạ lên đó.

Zach Peterson: Chỉ để mọi người biết, những gì chúng tôi có ở đây là một số khu vực đổ đồng lớn và sau đó chúng tôi có một số linh kiện SMD được xếp đều quanh rìa của những khu vực đổ đồng này. Và tôi thấy ở đây chúng tôi có một số SMD có gắn nhiệt và một số thì không. Và tôi đoán đây là loại so sánh cạnh nhau về số lượng lỗi bạn mong đợi sẽ thấy.

Chrys Shea: Chính xác. Một lần nữa, điều này cho chúng tôi các chỉ số chất lượng để có cuộc trò chuyện với các nhà thiết kế và chủ sở hữu sản phẩm. Bạn muốn chấp nhận rủi ro lỗi hay bạn có thể đưa vào giảm nhiệt không?

Zach Peterson: Bây giờ, đây là một điều tôi đã rất muốn hỏi ai đó về chính xác những gì bạn đang hiển thị ở đây với tình trạng đứng dựng lên. Nếu bạn trực tuyến và bắt đầu đọc về DFA, đọc về DFM, đọc về lỗi lắp ráp, hầu như bắt buộc ai đó sẽ nói về tình trạng đứng dựng lên. Ý tôi là, họ nói về nó như thể đó là điều phổ biến nhất và bạn cần có giảm nhiệt ở mọi nơi. Và bất kể bạn làm gì, nếu bạn không có giảm nhiệt, bạn sẽ thấy tình trạng đứng dựng lên. Thực sự nó phổ biến đến mức nào? Tôi cảm thấy như nó được nói đến như thể nó phổ biến hơn thực tế.

Chrys Shea: Tôi nghĩ bạn đúng vì khi chúng tôi thực hiện các bài kiểm tra lật đá mộ, để có được kích cỡ mẫu tốt, chúng tôi thực sự thực hiện hàng trăm nghìn mối hàn. Một lần nữa, lật đá mộ phần lớn là do loại tình huống này, nơi bạn có sự không đồng đều về nhiệt, và chúng sẽ chính xác lật đá mộ hoặc ít nhất chúng tôi hy vọng như vậy. Một điều khác mà chúng tôi cũng phát hiện gần đây là nếu bạn kiểm soát được lật đá mộ, bạn có thể kết thúc với một mối hàn đẹp trên phía được định nghĩa bằng kim loại và một mối hàn lạnh trên phía được định nghĩa bằng mặt nạ.

Zach Peterson: Tôi hiểu.

Chrys Shea: Vì vậy, mặc dù nó không phải là lật đá mộ, nhưng vẫn cần phải sửa chữa. Mỗi lần chúng tôi sửa chữa một bảng mạch, chúng tôi giảm độ tin cậy của nó.

Zach Peterson: Đúng. Điều đó hợp lý.

Chrys Shea: Chúng tôi cố gắng tránh điều đó bằng mọi giá. Chúng tôi đã xây dựng những con hẻm lật đá mộ này cho các tụ 0201 của chúng tôi, các tụ 0105 và các tụ 0804 của chúng tôi. Các tụ có khả năng lật đá mộ cao hơn nhiều so với các điện trở vì chúng có năm mặt kết thúc và cơ chế xảy ra lật đá mộ là hàn chảy dính vào một đầu và lực căng bề mặt chỉ kéo nó lên thẳng. Vì vậy, bất kỳ bên nào chảy trước sẽ là cơ sở của lật đá mộ. Các điện trở không lật đá mộ nhiều vì chúng chỉ có ba mặt kim loại hóa. Vì vậy, không đủ kim loại hóa cho... Không nhiều, tôi muốn nói, kim loại hóa cho hàn chảy để bám vào. Nhưng bây giờ chúng tôi có hiện tượng mới này mà chúng tôi vừa thiết kế ở đây, và chúng tôi thiết lập nó tương tự như con hẻm lật đá mộ. Tôi đã nói chuyện với ba nhà lắp ráp khác nhau trong tháng qua đang xử lý các diode Zener kết thúc dưới cùng. Đây là các gói 0201 hoặc 0105, và chúng có các kết thúc dưới cùng rất nhỏ và rất nhẹ. Vì vậy, điều gì xảy ra là, một lần nữa, bên nào chảy trước, hàn kéo nó. Nó không kéo nó lên vì nó kết thúc dưới cùng, nó kéo nó theo chiều ngang, và bạn sẽ thấy tất cả chúng bị lệch cùng một góc độ theo cùng một hướng khi chúng có sự không đồng đều về nhiệt.

Zach Peterson: Thật thú vị khi chúng đều làm cùng một việc.

Chrys Shea: Vâng, vâng. Và chúng tôi đã làm những việc như chúng tôi sẽ chuyển hướng trong máy, hoặc chúng tôi sẽ chuyển hướng trong lò hồi lưu, hoặc chúng tôi sẽ chạy nó ở 90 thay vì 0 và chúng vẫn cứ lệch theo cùng một hướng. Vì vậy, tôi tin rằng nó do sự chênh lệch nhiệt và đó là lý do tôi đặt chúng trên phiên bản này của bảng mạch.

Zach Peterson: Chúng ta chỉ còn vài phút nữa, nhưng một câu hỏi cuối cùng tôi muốn hỏi bạn. Những bài kiểm tra nào khác sẽ được thực hiện có thể độc quyền cho như một phương tiện kiểm tra UHDI?

Chrys Shea: Chúng tôi đang lên kế hoạch đặt vào đây một cửa sổ thực sự thú vị, đẹp mắt nơi chúng tôi có kích thước dấu vết giảm dần và một cửa sổ mặt nạ để bạn thực sự có thể thấy. Bây giờ, cũng như bảng mạch này để giữ cho nó kinh tế trong hai lớp cho các nhà lắp ráp, chúng tôi đang chạy các dấu vết 5 mil.

Zach Peterson: Chắc chắn. Như bạn biết với Altium, chúng tôi có thể ngay lập tức vào đó và chuyển tất cả chúng thành các dấu vết 1 mil.

Zach Peterson: Ồ, vâng, vâng.

Chrys Shea: Hoặc là đường dẫn hai mil hoặc ba mil. Tôi không nên nói rằng chỉ cần vài cú nhấp chuột bởi vì tôi không muốn làm giảm sự tinh tế và phức tạp của công cụ này, nhưng thực sự nó lại chứng minh sự tinh tế và phức tạp của công cụ khi bạn có thể vào và thay đổi đường dẫn của mình thành một mil, hai mil và xem quá trình sản xuất diễn ra như thế nào. Tôi thực sự mong chờ việc làm ra tấm mạch này bằng quy trình cộng hóa để chúng ta có thể có những miếng đệm phẳng đẹp. Nếu chúng ta nhìn vào mặt dưới của tấm mạch, chúng ta có những thứ được gọi là in để thất bại. Vậy nên, ở mặt dưới của tấm mạch, chúng ta có những thứ được gọi là in để thất bại. Và chúng có kích thước, hình dạng khác nhau, và được định nghĩa bởi mặt nạ và kim loại. Và chúng ta luôn thấy hình thang rất rõ ràng khi chúng ta nhìn vào những cái được định nghĩa bởi kim loại ở đây. Và tôi đã chụp hình của chúng. Tôi không có bài thuyết trình sẵn ngay bây giờ. Nhưng khi chúng ta làm một nửa số này bằng phương pháp cộng hóa và một nửa bằng phương pháp trừ hóa, chúng ta sẽ có thể nhìn vào đó. Chúa ơi, ngay cả dưới ánh sáng đèn vòng 10x và thấy sự khác biệt. Là một kỹ sư lắp ráp, tôi thực sự mong chờ những miếng đệm phẳng có kích thước đúng. Tôi không thể nói bạn biết tôi mong chờ điều đó như thế nào.

Zach Peterson: Như bạn đã đề cập, điều đó cực kỳ quan trọng, đặc biệt là khi bạn bắt đầu chuyển sang các mức độ tiêu chuẩn IPC phụ. Vì vậy, tôi cũng rất mong chờ điều đó.

Chrys Shea: Chính xác.

Zach Peterson: Tôi chắc chắn khi tất cả những điều này phát triển và bạn bắt đầu chứng minh điều này, sẽ tuyệt vời khi có bạn trở lại và chúng ta có thể thảo luận thêm về điều này.

Chrys Shea: Tôi rất muốn quay lại. Tôi rất muốn quay lại với Ultra HDI thực sự, nơi mà thay vì định tuyến trên lớp trên cùng, chúng tôi đang định tuyến trong các lớp 2, 3, 6, 7.

Zach Peterson: 22.

Chrys Shea: Đúng.

Zach Peterson: 27.

Chrys Shea: Vâng, chính xác. Hãy đâm xuyên qua tất cả đến mặt sau và sau đó trở lại phía trên qua 10 lớp, 20 lớp. Thách thức càng lớn, nó càng thú vị.

Zach Peterson: Thật tuyệt vời.

Zach Peterson: Và tôi nghĩ hầu hết các kỹ sư sẽ nói với bạn điều tương tự.

Zach Peterson: Tôi có cùng thái độ. Chrys, cảm ơn bạn rất nhiều vì đã ở đây hôm nay. Buổi nói chuyện này thực sự rất thông tin. Và tôi khuyến khích bất kỳ ai đang nghe qua âm thanh, hãy chuyển qua YouTube và xem video. Bạn sẽ có thể thấy tất cả những gì chúng tôi đã nói về. Đó là một trải nghiệm học tập thực sự tuyệt vời.

Chrys Shea: Cảm ơn bạn rất nhiều vì đã mời tôi.

Zach Peterson: Tất nhiên, bất cứ lúc nào. Đối với tất cả mọi người đang lắng nghe và xem, chúng tôi đã nói chuyện với Chrys Shea, chủ tịch của Shea Engineering. Hãy chắc chắn kiểm tra phần ghi chú của chương trình. Bạn sẽ thấy một số nguồn tài nguyên tuyệt vời ở đó nơi bạn có thể tìm hiểu thêm về tất cả các chủ đề mà chúng tôi đã nói về. Ngoài ra, nếu bạn đang xem trên YouTube, hãy chắc chắn nhấn vào nút Đăng ký, nhấn vào nút Thích và bạn sẽ có thể theo dõi tất cả các hướng dẫn và tập podcast của chúng tôi khi chúng được phát hành. Cuối cùng nhưng không kém phần quan trọng, đừng ngừng học hỏi, giữ vững hướng đi, và chúng tôi sẽ gặp lại bạn lần sau. Cảm ơn mọi người.