CN108416118B - 阻焊桥的良品率预测方法 - Google Patents

阻焊桥的良品率预测方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种阻焊桥的良品率预测方法，包括以下步骤：根据预设要求获取阻焊桥的设计桥宽；根据预设条件获取预设下桥宽最小值、预设上桥宽最小波动值；根据预设条件获取预设侧蚀量均值和预设侧蚀量标准差；根据第一方程式确定预设最大侧蚀量；根据第二方程式确定阻焊桥加工的良品率。桥宽由侧蚀量的变化决定，侧蚀量的变化遵循正态分布，因此，通过综合考虑设计桥宽、预设下桥宽最小值、预设上桥宽最小波动值、预设侧蚀量均值及预设侧蚀量标准差多个因素，建立第一方程组得到侧蚀量的最大值，并建立关于侧蚀量的标准正态分布函数，通过对其积分得到对应的概率值，也即阻焊桥加工的良品率，以提供阻焊桥加工的良品率预测方法。

Description

阻焊桥的良品率预测方法
技术领域
本发明涉及线路板加工技术领域，特别是涉及一种阻焊桥的良品率预测方法。
背景技术
HDI是高密度互连(High Density Interconnector)的缩写，HDI板是采用微盲埋孔技术加工而成的线路分布密度较高的一种线路板。目前，电子产品正逐渐朝微型化和便携化的方向不断发展，电子元器件的体积越来越小，线路板的线路及图形制作精度要求也越来越高。
表面贴装是线路板加工中常用的一种技术，随着线路板加工精度的不断提高、电子元器件的不断缩小，阻焊桥也不断减小，然而，阻焊桥的减小使得掉桥风险不断增高，掉桥影响线路板的产品质量、并增大生产成本。目前，由于阻焊桥加工的良品率无法有效预估，导致生产方无法进行合理有效的生产安排及产品报价，从而影响生产效率。
发明内容
基于此，有必要针对阻焊桥加工的良品率无法进行有效预估的问题，提供一种阻焊桥的良品率预测方法。
其技术方案如下：
一种阻焊桥的良品率预测方法，包括以下步骤：
(1)、根据预设要求获取阻焊桥的设计桥宽Wsj；
(2)、根据预设条件获取阻焊桥的预设下桥宽最小值Wbmin、预设上桥宽最小波动值△Wmin；
(3)、根据预设条件获取阻焊加工的预设侧蚀量均值μ和预设侧蚀量标准差σ；
(4)、根据第一方程式确定阻焊桥的预设最大侧蚀量Emax；
(5)、根据第二方程式确定阻焊桥加工的良品率R；
其中，第一方程式为：Emax＝(Wsj-Wbmin+△Wmin)/2；第二方程式为：
Figure GDA0003529732510000021
桥宽是阻焊桥是否合格的重要参数，通过分析得知，桥宽由侧蚀量的变化决定，而侧蚀量的变化遵循正态分布，因此，通过综合考虑设计桥宽、预设下桥宽最小值、预设上桥宽最小波动值、预设侧蚀量均值及预设侧蚀量标准差多个因素，建立第一方程组得到侧蚀量的最大值，并建立关于侧蚀量的标准正态分布函数，通过对其积分得到对应的概率值，也即阻焊桥加工的良品率，以提供阻焊桥加工的良品率预测方法。
下面进一步对技术方案进行说明：
在其中一个实施例中，步骤(2)中，预设上桥宽最小波动值△Wmin的获取包括：
根据预设条件获取阻焊加工的预设上桥宽侧蚀均值△W1和预设上桥宽侧蚀波动最大值△W2；
根据第三方程式确定预设上桥宽最小波动值△Wmin；
其中，第三方程式为：△Wmin＝△W1-△W2。
预设上桥宽最小波动值的获取可以采取多种方式，本实施例只是提供了其中一种获取预设上桥宽最小波动值的方法，以满足预测的需要。
在其中一个实施例中，步骤(2)中，若设计桥宽的宽度小于预设桥宽的宽度，则预设上桥宽最小波动值△Wmin的获取还包括：
根据预设条件获取阻焊加工的预设上桥宽侧蚀增加值△W3；
根据第四方程式确定预设上桥宽最小波动值△Wmin；
其中，第四方程式为：△Wmin＝△W1-△W2-△W3。
在设计桥宽的宽度过小时，为保证加工精度，通过进行二次显影，多一次显影必然会带来新的侧蚀量，因此，通过预设上桥宽侧蚀增加值的方式对该问题进行考虑，并加入良品率的预测中，以提高预测精度。
在其中一个实施例中，预设上桥宽侧蚀均值△W1、预设上桥宽侧蚀波动最大值△W2和预设上桥宽侧蚀增加值△W3根据历史生产数据统计得出。基于历史生产数据统计得出，使预测中的数据来源更加精准，提高预测精准度。
在其中一个实施例中，步骤(1)之后步骤(2)之前，还包括：
根据预设要求进行预设次数的阻焊桥预生产；
根据阻焊桥的预生产获取阻焊加工的上桥宽侧蚀数据、上桥宽侧蚀波动数据和上桥宽侧蚀增加值数据；
对阻焊加工的上桥宽侧蚀数据、上桥宽侧蚀波动数据和上桥宽侧蚀增加值数据进行统计、并得到预设上桥宽侧蚀均值△W1、预设上桥宽侧蚀波动最大值△W2和预设上桥宽侧蚀增加值△W3。
预生产是一种获取预设上桥宽侧蚀均值、预设上桥宽侧蚀波动最大值和预设上桥宽侧蚀增加值的获取方式，以进行后续的预测分析。
在其中一个实施例中，步骤(2)中，预设下桥宽最小值的确定包括：根据预设油墨的种类和设计桥长确定预设下桥宽最小值。预设油墨的种类和设计桥长会影响到下桥宽的最小值设定，因此，需加以考虑。
在其中一个实施例中，预设油墨为绿色油墨。绿色油墨的成本低廉，且生产使用较多，相应的历史数据更为丰富，可基于此获得更精准的加工数据，以进行后续的良品率预测分析。
在其中一个实施例中，步骤(3)中，预设侧蚀量均值μ和预设侧蚀量标准差σ根据阻焊加工的预设曝光方式和预设铜厚进行确定。阻焊加工的预设曝光方式和预设铜厚均会影响侧蚀量，因此，在预设侧蚀量均值和预设侧蚀量标准差的获取时需综合考虑该因素。
在其中一个实施例中，步骤(2)和步骤(3)中，预设条件包括阻焊加工的显影速度和显影压力。显影速度和显影压力会对阻焊桥的良品率造成影响，因此，在设定其他参数时也需加以考虑，以获得更精准的良品率预测值。
在其中一个实施例中，步骤(1)中，设计桥宽Wsj的获取还包括：根据预设的焊盘间距确定设计桥宽Wsj。设计桥宽基于焊盘间距确定，以满足加工得到的线路板阻焊功能需求，获得更好的阻焊效果。
附图说明
图1为阻焊桥的良品率预测方法的流程图；
图2为阻焊桥结构的截面图。
100、基材，110、阻焊菲林，120、阻焊桥，130、焊盘。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的实施例进行详细说明：
需要说明的是，文中所称元件与另一个元件“固定”时，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是与另一个元件“连接”时，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。相反，当元件被称作“直接在”另一元件“上”时，不存在中间元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。
除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
如图1和图2所示的实施例，
一种阻焊桥的良品率预测方法，包括以下步骤：
(1)、根据预设要求获取阻焊桥的设计桥宽Wsj；
(2)、根据预设条件获取阻焊桥的预设下桥宽最小值Wbmin、预设上桥宽最小波动值△Wmin；
(3)、根据预设条件获取阻焊加工的预设侧蚀量均值μ和预设侧蚀量标准差σ；
(4)、根据第一方程式确定阻焊桥的预设最大侧蚀量Emax；
(5)、根据第二方程式确定阻焊桥加工的良品率R；
其中，第一方程式为：Emax＝(Wsj-Wbmin+△Wmin)/2；第二方程式为：
Figure GDA0003529732510000051
桥宽是阻焊桥120是否合格的重要参数，通过分析得知，桥宽由侧蚀量的变化决定，而侧蚀量的变化遵循正态分布，因此，通过综合考虑设计桥宽、预设下桥宽最小值、预设上桥宽最小波动值、预设侧蚀量均值及预设侧蚀量标准差多个因素，建立第一方程组得到侧蚀量的最大值，并建立关于侧蚀量的标准正态分布函数，通过对其积分得到对应的概率值，也即阻焊桥加工的良品率，以提供阻焊桥加工的良品率预测方法。
需要说明的是，第二方程式为关于x的积分方程，x的含义在此指阻焊桥的下桥宽预设侧蚀量。
图2所示的实施例为线路板的截面结构示意图，包括基材100、设于基材100的两个焊盘130及设于两个焊盘130之间的阻焊桥120，两个焊盘130上方分别设有用于阻焊桥120加工处理的阻焊菲林110。
需要说明的是，图2中是为了说明的方便，使各结构之间存在一定间距，以便使结构得到更清晰的展示和说明。
阻焊加工时，阻焊桥120的上侧曝光较为充分，而下侧曝光不够充分，因此，在后续的显影时，下侧产生侧蚀的问题，并导致加工得到的阻焊桥上桥宽大于下桥宽，由于加工误差的存在，阻焊桥120的上桥宽和下桥宽与设计桥宽均可能存在误差。
由图2可得：Wb＝Wsj+△W-2*E，△W＝Wt-Wsj；其中，Wb为阻焊桥120的下桥宽，△W为上桥宽的增大值或上桥宽的波动值，E为下桥宽的侧蚀量，Wt为阻焊桥120的上桥宽；
而阻焊桥120是否满足加工要求，取决于阻焊桥120的宽度是否满足预设的最小桥宽要求，以满足阻焊的作用。分析可知，阻焊桥120的下桥宽小于上桥宽，因此，保证下桥宽不小于预设的最小桥宽要求即可。也即：
Wb≥Wbmin；
而联合Wb＝Wsj+△W-2*E可得：
Wsj+△W-2*E≥Wbmin；
设计桥宽Wsj由客户给定，下桥宽的侧蚀量E在预设条件下为常量，因此，为满足Wsj+△W-2*E≥Wbmin，只需使最小的△Wmin公式即可，由于△Wmin为随机变化量，因此，△Wmin满足该式的概率即代表了阻焊桥120的良品率；
由Wsj+△Wmin-2*E≥Wbmin可得：
E≤Wsj-Wbmin+△Wmin)/2
因此，△Wmin满足正态分布，由Wb＝Wsj+△W-2*E可知，因△W为随机变量满足正态分布，因此，E也满足正态分布，由此将△Wmin满足该式的概率问题转换为E≤Wsj-Wbmin+△Wmin)/2的问题，而由不等式的原理可知，若E的最大值Emax满足该公式，则可保证所有的E均满足E≤Wsj-Wbmin+△Wmin)/2，因此，所有满足E≤Wsj-Wbmin+△Wmin)/2的E的概率即代表了阻焊桥加工的整体良品率，侧蚀量E满足正态分布，根据概率论的相关知识即可计算得到对应的阻焊桥加工的良品率，也即得到第二方程式。
需要说明的是，这里的Emax、Wsj、Wbmin和△Wmin均可采用多种方式获取，如根据预设条件直接选用或根据客户要求基于生产经验直接设定或预生产后统计得出或基于历史生产数据统计得到等。
预设要求通常为客户给定的加工要求，而预设条件为加工时根据加工要求设定的加工条件。
进一步的，步骤(2)中，预设上桥宽最小波动值△Wmin的获取包括：
根据预设条件获取阻焊加工的预设上桥宽侧蚀均值△W1和预设上桥宽侧蚀波动最大值△W2；
根据第三方程式确定预设上桥宽最小波动值△Wmin；
其中，第三方程式为：△Wmin＝△W1-△W2。
预设上桥宽最小波动值的获取可以采取多种方式，本实施例只是提供了其中一种获取预设上桥宽最小波动值的方法，以满足预测的需要。
将一个数值的均值减去其最大的波动值，那么得到的数值就是其最小值，从而提供了一种可行的计算预设上桥宽最小波动值的方法，同时，由于△W1和△W2均可直接获取或预先设定好，使预测和计算更为方便快捷。
进一步的，步骤(2)中，若设计桥宽的宽度小于预设桥宽的宽度，则预设上桥宽最小波动值△Wmin的获取还包括：
根据预设条件获取阻焊加工的预设上桥宽侧蚀增加值△W3；
根据第四方程式确定预设上桥宽最小波动值△Wmin；
其中，第四方程式为：△Wmin＝△W1-△W2-△W3。
在设计桥宽的宽度过小时，为保证加工精度，通过进行二次显影，多一次显影必然会带来新的侧蚀量，因此，通过预设上桥宽侧蚀增加值的方式对该问题进行考虑，并加入良品率的预测中，以提高预测精度。
当设计桥宽的宽度较小时，一次显影无法达到理想的显影效果，因此，进而二次显影或根据需要进行多次显影，以得到满足要求的阻焊桥120，而多次显影会造成进一步对上桥宽的侵蚀使上桥宽的侧蚀增加值进一步变小，因此，增加预设上桥宽侧蚀增加值，以体现该因素，使得到的阻焊桥加工的良品率更加精准。
进一步的，预设上桥宽侧蚀均值△W1、预设上桥宽侧蚀波动最大值△W2和预设上桥宽侧蚀增加值△W3根据历史生产数据统计得出。基于历史生产数据统计得出，使预测中的数据来源更加精准，提高预测精准度。
进一步的，步骤(1)之后步骤(2)之前，还包括：
根据预设要求进行预设次数的阻焊桥预生产；
根据阻焊桥的预生产获取阻焊加工的上桥宽侧蚀数据、上桥宽侧蚀波动数据和上桥宽侧蚀增加值数据；
对阻焊加工的上桥宽侧蚀数据、上桥宽侧蚀波动数据和上桥宽侧蚀增加值数据进行统计、并得到预设上桥宽侧蚀均值△W1、预设上桥宽侧蚀波动最大值△W2和预设上桥宽侧蚀增加值△W3。
预生产是一种获取预设上桥宽侧蚀均值、预设上桥宽侧蚀波动最大值和预设上桥宽侧蚀增加值的获取方式，以进行后续的预测分析。
进一步的，步骤(2)中，预设下桥宽最小值的确定包括：根据预设油墨的种类和设计桥长确定预设下桥宽最小值。预设油墨的种类和设计桥长会影响到下桥宽的最小值设定，因此，需加以考虑。
不同的油墨具有不同的特性，如点光源和油墨散光性等可能影响上桥宽的增加值也即影响到上桥宽的波动值。
不同的设计桥长对桥宽的最小值要求也不相同，因此，需针对不同取值范围的设计桥长设定不同的下桥宽最小值。
进一步的，预设油墨为绿色油墨。绿色油墨的成本低廉，且生产使用较多，相应的历史数据更为丰富，可基于此获得更精准的加工数据，以进行后续的良品率预测分析。
进一步的，步骤(3)中，预设侧蚀量均值μ和预设侧蚀量标准差σ根据阻焊加工的预设曝光方式和预设铜厚进行确定。阻焊加工的预设曝光方式和预设铜厚均会影响侧蚀量，因此，在预设侧蚀量均值和预设侧蚀量标准差的获取时需综合考虑该因素。
如图2所示，铜厚指焊盘130的铜厚高度，其决定了阻焊桥120的高度，反过来，阻焊桥120的高度受预设铜厚的影响，而预设铜厚影响侧蚀量，因此，在进行阻焊桥120的良品率预测时，还需考虑阻焊桥120的预设高度或焊盘130的预设铜厚高度。
进一步的，步骤(2)和步骤(3)中，预设条件包括阻焊加工的显影速度和显影压力。显影速度和显影压力会对阻焊桥120的良品率造成影响，因此，在设定其他参数时也需加以考虑，以获得更精准的良品率预测值。
由于客户给定的阻焊桥加工要求可以是设计桥宽，但也可能是对焊盘130间距的要求，而焊盘130间距会影响到阻焊桥120的桥宽设计，因此，在客户给定的是焊盘130间距时，可据此确定阻焊桥120的设计桥宽、以进行阻焊桥120的良品率预测、并基于此作出有效合理的生产安排。
进一步的，步骤(1)中，设计桥宽Wsj的获取还包括：根据预设的焊盘间距确定设计桥宽Wsj。设计桥宽基于焊盘间距确定，以满足加工得到的线路板阻焊功能需求，获得更好的阻焊效果。
下面是阻焊桥的良品率预测方法的具体实施例：
表1为预设条件下的△W1、△W2和△W3，由第四方程式可得：△Wmin＝△W1-△W2-△W3＝4-2.4-0.5＝1.1mil；此时，Emax＝(Wsj-Wbmin+1.1)/2；
表2为绿色油墨时不同设计桥长对应的Wbmin取值；
表3为采用DI曝光方式下不同预设铜厚对应的预设侧蚀量均值、预设侧蚀量标准差和侧蚀量波动值；
表1预设条件下的△W1、△W2和△W3取值
名称 预设值
△W<sub>1</sub> 4mil
△W<sub>2</sub> 2.4mil
△W<sub>3</sub> 0.5mil
表2预设条件下不同设计桥长对应的Wbmin取值
Figure GDA0003529732510000091
表3预设条件下的预设侧蚀量均值μ、预设侧蚀量标准差σ和侧蚀量波动值△E
Figure GDA0003529732510000092
表4为给出的是在预设要求和预设条件下一种更为具体的实施例，不同的预设铜厚和不同桥长分别对应阻焊桥加工的良品率。
其中：预设要求的设计桥宽为3mil；油墨种类为绿色油墨；曝光方式为DI曝光；R为对应的阻焊桥加工的良品率。
表4不同的预设铜厚和不同桥长分别对应阻焊桥的良品率
Figure GDA0003529732510000093
Figure GDA0003529732510000101
以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种阻焊桥的良品率预测方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)、根据预设要求获取阻焊桥的设计桥宽Wsj；
(2)、根据预设条件获取所述阻焊桥的预设下桥宽最小值Wbmin、预设上桥宽最小波动值△Wmin；
(3)、根据所述预设条件获取阻焊加工的预设侧蚀量均值μ和预设侧蚀量标准差σ；
(4)、根据第一方程式确定所述阻焊桥的预设最大侧蚀量Emax；
(5)、根据第二方程式确定所述阻焊桥加工的良品率R；
其中，所述第一方程式为：Emax＝(Wsj-Wbmin+△Wmin)/2；所述第二方程式为：
Figure FDA0003529732500000011
x的含义在此指阻焊桥的下桥宽预设侧蚀量。
2.根据权利要求1所述的阻焊桥的良品率预测方法，其特征在于，所述步骤(2)中，所述预设上桥宽最小波动值△Wmin的获取包括：
根据所述预设条件获取所述阻焊加工的预设上桥宽侧蚀均值△W1和预设上桥宽侧蚀波动最大值△W2；
根据第三方程式确定所述预设上桥宽最小波动值△Wmin；
其中，所述第三方程式为：△Wmin＝△W1-△W2。
3.根据权利要求2所述的阻焊桥的良品率预测方法，其特征在于，所述步骤(2)中，若所述设计桥宽的宽度小于预设桥宽的宽度，则所述预设上桥宽最小波动值△Wmin的获取还包括：
根据所述预设条件获取所述阻焊加工的预设上桥宽侧蚀增加值△W3；
根据第四方程式确定所述预设上桥宽最小波动值△Wmin；
其中，所述第四方程式为：△Wmin＝△W1-△W2-△W3。
4.根据权利要求3所述的阻焊桥的良品率预测方法，其特征在于，所述预设上桥宽侧蚀均值△W1、所述预设上桥宽侧蚀波动最大值△W2和所述预设上桥宽侧蚀增加值△W3根据历史生产数据统计得出。
5.根据权利要求3所述的阻焊桥的良品率预测方法，其特征在于，所述步骤(1)之后所述步骤(2)之前，还包括：
根据所述预设要求进行预设次数的所述阻焊桥预生产；
根据所述阻焊桥的预生产获取所述阻焊加工的上桥宽侧蚀数据、上桥宽侧蚀波动数据和上桥宽侧蚀增加值数据；
对所述阻焊加工的所述上桥宽侧蚀数据、所述上桥宽侧蚀波动数据和所述上桥宽侧蚀增加值数据进行统计、并得到所述预设上桥宽侧蚀均值△W1、所述预设上桥宽侧蚀波动最大值△W2和所述预设上桥宽侧蚀增加值△W3。
6.根据权利要求1所述的阻焊桥的良品率预测方法，其特征在于，所述步骤(2)中，所述预设下桥宽最小值的确定包括：根据预设油墨的种类和设计桥长确定所述预设下桥宽最小值。
7.根据权利要求6所述的阻焊桥的良品率预测方法，其特征在于，所述预设油墨为绿色油墨。
8.根据权利要求1所述的阻焊桥的良品率预测方法，其特征在于，所述步骤(3)中，所述预设侧蚀量均值μ和所述预设侧蚀量标准差σ根据所述阻焊加工的预设曝光方式和预设铜厚进行确定。
9.根据权利要求1所述的阻焊桥的良品率预测方法，其特征在于，所述步骤(2)和所述步骤(3)中，所述预设条件包括所述阻焊加工的显影速度和显影压力。
10.根据权利要求1-9任一项所述的阻焊桥的良品率预测方法，其特征在于，所述步骤(1)中，所述设计桥宽Wsj的获取还包括：根据预设的焊盘间距确定所述设计桥宽Wsj。
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