什么是板级可靠度?
板级可靠度是指元件经表面贴装(SMT)固定于印刷电路板(PCB)后,针对其连接可靠度所进行的验证。测试重点在于评估 封装元件与电路板之间的锡球(solder ball)焊点强度与耐久性,确保产品在实际使用中能维持稳定性能。
随着 电子产品朝轻薄短小、多功能发展,以及 无铅焊料、无卤电路板 逐渐取代传统有铅焊料与有卤材料,整体材料趋向脆性,焊点的可靠度挑战更加严峻。特别是在可携式装置中,产品在使用或搬运过程若遭受 碰撞、跌落或动态荷载,锡球焊点极易发生破裂。
此外,随着封装技术的进步,焊点尺寸不断缩小,使得焊点可靠度更难维持。这些因素使得 板级可靠度测试(BLR Test) 成为电子产业关键环节,广受重视。

封装是以建立各层级间介面结合(Interconnection)为基础的技术,如图所示,其制程技术以五个不同层级区分:
- 第零层级(芯片层级介面结合):IC芯片上的电路设计与制造。
- 第一层级(单芯片或多芯片模组):将IC芯片封装于壳体中,并完成电路及密封保护的制程又称为模组(Module)或芯片层级封装(Chip-level Packages)。
- 第二层级(印刷电路板,PCB):将第一层级封装完成的元件组合于电路卡上的制程。
- 第三层级(母板):将数个电路版组合于主机板(Board)上成为次系统的制程。
- 第四层级(电子产品):将数个次系统组合成为一完整的电子产品(Gate)的制程。
板级可靠度属于 电子封装五大层级技术中的第二层级,重点在于评估「元件与电路板之间」的组合结构可靠度。根据 IPC 9703 规范,板级可靠度可再细分为两种类型:
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元件板级试验
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采用简化测试板,仅包含单一种类元件,并依不同组别进行测试。
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测试板可能包含多个相同元件,但设计不需与最终系统电路板相同。
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适合在早期验证阶段,快速评估元件焊点的可靠度。
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系统板级试验
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使用与实际产品接近的系统板,包含所有主要元件。
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测试对象为实际使用的元件或等效测试元件。
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能更准确模拟最终应用环境中的可靠度表现。
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菊花链设计(Daisy Chain Design)
在板级可靠度试验中,为了即时监测元件中所有焊点的可靠度,常采用菊花链设计。其原理是透过特殊电路设计,将元件与电路板上的焊点串接成网路结构,当产品组装完成后,检测设备可透过侦测该网路的导通或断路状态,来判断锡球焊点是否失效。换言之,不论是哪一个焊点发生裂缝或断裂,系统都能立即发现异常。
闳康科技拥有完整的菊花链测试板设计服务,可依据以下国际标准为客户量身设计:JESD22-B111、JESD22-B111A、JESD22-B113、IPC-9701,透过符合规范的设计与验证,客户能更快速、准确地掌握产品焊点的可靠度表现,降低潜在失效风险。