Jeg fortalte tidligere om et lille kinesisk modul, som en kunde kom med som eksempel på noget, der kunne danne grundlag for deres ny produktlinier. I mange sammenhænge en god og fin ide. Flere har kommenteret på det til mig direkte, men ingen bed tilsyneladende mærke i den ting, som slog mig mest, da jeg så det. Så det vil jeg lige fortælle om her.
Det helt principielle er, hvordan man sikrer kvaliteten, når den centrale komponent er et kinesisk modul. Intet ondt om kinesere – de kan såmænd være lige så dygtige som alle andre. Men hvordan sikrer man sig helt konkret, at kvaliteten er iorden? Som minimum må man lade det underkaste et grundigt review.
Jeg zoomede straks ind på området under BGA’en, fordi jeg kunne huske en anden dansk virksomhed jeg hjalp for nogle år tilbage. De havde nogle meget smertelige erfaringer lige præcis med sådan en ARM CPU på et lille print…
Det er måske lidt svært at se, men jeg syntes det fremgår, at der er placeret en gennemgående via i hvert mellemrum mellem de balls, der er på BGA’en. Den CPU sidder i en BGA pakke med 0.8 mm centerafstand ball til ball. Det betyder at alle viaerne også sidder med 0.8 mm centerafstand.
Kan det produceres pålideligt?
Det spørgsmål man så må stille sig selv er: Kan man pålideligt producere et print med gennemgående viaer med 0.8 mm afstand, hvor der også er plads til at route en bane i mellemrummet mellem viaerne?
Der er mange der gør det – der er som nævnt også nogen, der betaler dyre lærepenge.
Jeg fik Robert fra Azitech til at undersøge en helt konkret – og rimelig kompetent – kinesisk producent om deres vigtigeste procesparametre. Det var specielt 3 ting, som jeg fokuserede på:
- Wicking (kobber der vokser ind fra borehullerne pga opflosning)
- Borenøjagtighed (hvor præcist rammer boret startpositionen)
- Drill wander (hvor meget bøjer boret ud til siden i bunden af hullet)
Det er illusteret på tegningen her:
Parametrene er:
u = 0.1 mm (Worst case wicking)
v = +/- 0.075 mm (Worst case drill accuracy)
x = +/- 0.08 mm (Worst case drill wander for 1.6 mm PCB)
Vi regner her med et 0.8mm tyk print, så parameteren for drill wander skal nok halveres i forhold til det som opgives for et 1.6 mm tyk print. Alt i alt må man altså påregne at kunne finde kobber i følgende afstand fra den idelle kant af borehullet.
0.1 mm (wicking) +
0.075 mm (drill accuracy)
+0.04 mm (drill wander)
= 0.215 mm
Med 0.25 mm viahuller (boret med 0.25 mm bor) må vi altså regne med at vi kan finde kobber inden for en cirkel med en diameter på:
0.25 mm + 2 x 0.215 mm = 0.68 mm
Så med viahuller placeret i 0.8 mm grid, har vi altså i værste fald kun 0.8 mm – 0.68 mm = 0.12 mm “luft” mellem kobber fra to nabo-viaer inde i printet. Det er altså nær bunden af printet, men på et sted hvor vi har strippet ubenyttede anularringe af viaerne. Der er vel egentlig 3 scenarier, som bør undersøges:
- Viahul uden anularring + spacing + bane + spacing + viahul uden anularring
- Viahul med anularring + spacing + bane + spacing + viahul uden anularring
- Viahul med anularring + spacing + bane + spacing + viahul med anularring
Vi koncentrerer os lige om scenarie 1), da det er galt nok i sig selv 
Med 0.12 mm (eller 120 um) mellemrum, som skal benyttes til “spacing” + printbane + “spacing” er det oplagt, at det kniber gevaldigt. Faktisk er det ikke realistisk at lave printbanerne meget smallere end 80 um, hvilket kun efterlacer 2 x 20 um spacing på hver side. Det er simpelthen for lidt til pålidelig produktion.
Resultat: Dårlig yield
Resultatet kan meget vel være dårligt yield. Det er den positive situation, hvor testen er så grundig at emnerne bliver sorteret fra. Men selv den situation giver en ophobning af frasorterede emner, som nogen på et tidspunkt vil have meget stor lyst til at sælge. De ser sikkert helt fine ud – og nogen af dem er måske kun marginale. Og det vil en del af dem som passerer testen sikkert også være.
Konklusionen på denne lille undersøgelse giver i hvert fald et meget relevant spørgsmål at stille til kineserne bag det her modul.
Ville du basere virksomhedens fremtidige produktlinier på sådan et modul? Skriv din mening i kommentarerne herunder.