Maak kennis met Electronic Design & Manufacturing EDM programmavoorstelling 28 april 2009

Copyright IMEC

Maak kennis met Electronic Design & Manufacturing EDM programmavoorstelling 28 april 2009

Agenda 15u00

Sirris-IMEC samenwerking Elektronica Herman Derache, Directeur Sirris-Vlaanderen

15u15

IMEC’s PBA initiatief Herman Maes, Divisiedirecteur INVOMEC, IMEC

15u30

EDM programma: ONDERWERP Industrie getuigenis 1 – OEM perspectief Gert D’Handschotter, Manager E.D.&A.

Industrie getuigenis 2 – EMS perspectief Jos Corstjens, Director Industrialisation TBP Electronics

Kwaliteitsmanager van het jaar 2008 (VCK) - European Quality leader 2009 (EOQ) 16u25

EDM programma: DOELSTELLING

17u15

EDM programma: AANBOD, ONDERZOEK en SAMENWERKINGSFORMULE

16u45 - Pauze - 17u15

Gevolgd door Vragenronde & Afsluiting 18u30

Netwerking en vrije discussie – Stands: EDM – IMEC - Sirris Broodjesbuffet 20u00 - Einde  imec restricted 2009

2

1

Copyright IMEC

EDM programmavoorstelling Sirris - IMEC

Sirris Herman Derache IMEC Herman Maes

EDM programmavoorstelling Onderwerp

2

Copyright IMEC

Electronic Design & Manufacturing programma Het onderwerp Printed Board Assembly: Wat? Componenten gesoldeerd op een Printed Circuit Board realiseert een elektronische functie. Belang? • Basis bouwblok van elektronische systemen en modules. • Basisplatform om elektronica – lees intelligentie – te introduceren in producten. • Lage instapdrempel, brede beschikbaarheid, universeel toegepaste industriële technologie • Groot aandeel toepassingsonafhankelijke ontwerp, kwalificatie en productieproblematieken

 imec restricted 2009

5

Electronic Design & Manufacturing programma Het onderwerp IMEC PBA initiatief PBA kennis- en dienstverleningsteam Biedt een PBA (incl. PCB) ontwikkelingservice en niet-technologische, product ontwikkelingsmethodologie r&D aan in samenwerking met IMEC onderzoeksgroepen, externe kenniscentra, regionale en internationale industrie.

In samenwerking met  imec restricted 2009

6

3

Copyright IMEC

Electronic Design & Manufacturing dienstverlening • Design-for-X (incl. Manufacturing, Test, Reliability,…) • Electronische assemblage • RoHS en loodvrij soldeer implementatie

Sinds 1/7/2005

Geert Willems 0498 91 94 64 [email protected]

RoHS Service Met steun van:

www.rohsservice.be

Electronic Design & Manufacturing programma Dienstverlening sinds 1/7/2005 Publications

De dienstverlening (tot 27/4/09) • 758 Q&A interventies voor 245 bedrijven/organisaties • 264 bedrijfsbezoeken • 19 events/seminaries • 45 publicaties/presentaties • 75 projecten 21 GO, 15 KMO, 1 ORG

Seminars

Helpdesk

Consultancy Analysis


8

4

Copyright IMEC

Electronic Design & Manufacturing programma De uitdagingen voor de elektronische industrie Productontwikkeling Industrie getuigenis 1 – OEM perspectief Gert D’Handschotter, Manager E.D.&A.

Productie Industrie getuigenis 2 – EMS perspectief Jos Corstjens, Director Industrialisation TBP Electronics

Kwaliteitsmanager van het jaar 2008 (VCK) European Quality leader 2009 (EOQ)


9

EDM programmavoorstelling Industriegetuigenissen

OEM perspectief EMS perspectief

5

Copyright IMEC

EDM programmavoorstelling Doelstelling

Electronic Design & Manufacturing programma De industriële problematiek • Technologische evolutie: nieuwe componenten, materialen, processen en combinaties in nieuwe toepassingen. • Zeer complexe, internationale toeleveringsketen – OEM, ODM, ontwerphuizen, EMS – PCB producenten – Component fabricanten, componentdistributeurs

• Toenemende, complexe regelgeving: RoHS, WEEE, ELV, EuP, Reach, … • De loodvrije assemblage revolutie: meer variabelen, kleinere procesvensters, meer en gewijzigde falingsmechanismen, complexer, minder robust,… • Hoge techniciteit vs. zwakke wetenschappelijke onderbouw. Hoofdzakelijk ervaringsgebaseerd werken. • Honderden universiteiten en onderzoekcentra werken aan IC, micro- en nanotechnologie. Wie werkt er aan PCB en PBA technologie, het basisplatform van de elektronicaindustrie?  imec restricted 2009

12

6

Copyright IMEC

Electronic Design & Manufacturing programma De industriële problematiek • Grote uitdagingen voor zowel de OEM (Design) als EMS (Manufacturing) • Individueel bedrijf heeft te weinig middelen om de technologische evolutie en regelgeving te vertalen in efficiente ontwerpen kwalificatierichtlijnen. • Communicatie en controle in de complexe, internationaal opererende toeleveringsketen dient in belangrijke mate verbeterd te worden. • Ondersteuning door kenniscentra die zich toeleggen op de PCB/PBA problematiek is meer dan welkom.  imec restricted 2009

13

Electronic Design & Manufacturing programma

Elektronica BETER en toch GOEDKOPER Hoe? KENNIS en SAMENWERKING Kennis en samenwerking rond PCB & PBA hardware realisatie: – PCB en PB assemblage technologie – Ontwerp: Design-for-X X: Manufacturing, Reliability, Test, RoHS, cost,… – Kwalificatie – Productieprocessen, productielogistiek en productkwaliteit – Betrouwbaarheid onder gegeven werkingscondities


14

7

Copyright IMEC

Electronic Design & Manufacturing programma Samenwerking Samenwerking rond: • HOE PCB/PBA ontwikkelen, produceren en kwalificeren Samenwerking tussen: • De spelers in de elektronische toeleveringsketen: OEM, ODM, EMS, ontwerphuis, PCB, component,… • Kenniscentra: IMEC, Sirris, KHBO,… Samenwerking hoe? • Via open innovatie naar een win-win voor alle partijen Samenwerking’s doel: • Versterking van de competentie en concurrentiekracht van de regionale elektronicasector.


15

Electronic Design & Manufacturing programma Objectieven Bedrijfszekere PBA kosteffectief realiseren op wetenschappelijk onderbouwde wijze Ontwikkeling en onderhouden van: • Ontwerprichtlijnen: Design-for-X • Kwalificatierichtlijnen • Ontwerp, kwalificatie, productie en test kwantificatiehulpmiddelen • Aanbieden van op kwaliteit geselecteerde kennis. Direct en praktisch toepasbaar bij/in: • Het ontwerp: goedkopere PBA van betere kwaliteit • Het kwalificeren: efficiënter en effectiever • Het produceren: beter voorbereid • Het testen: effectiever en beter gekwantificeerd • De werking: beter gekwantificeerde betrouwbaarheid


16

8

Copyright IMEC

Electronic Design & Manufacturing programma Concreet en actueel Hoe vermijden we dit?

Falingen vastgesteld tijdens assemblage, bij opstart,

na twee jaar werking,…! Antwoord: KENNIS en SAMENWERKING! • Materiaalselectierichtlijnen en PCB ontwerprichtlijnen • Onderbouwd met fysisch modellen • Afgetoetst tussen PCB, EMS en OEM • Maximaal gebruikmakende van industriestandaarden: IPC, JEDEC,…  imec restricted 2009

17

Electronic Design & Manufacturing programma Communicatie, aansturing, controle

• • • • • •

EDM Ontwerprichtlijnen, kwalificatierichtlijnen, kwantificatietools in de toeleveringsketen: Specificatie Kwalificatie Meetbaarheid en controleerbaarheid Kwaliteitsbeheersing Objectieve communicatie Wetenschappelijke onderbouw

Product concept OEM Product ontwerp OEM-ODM

Kwalificatie OEM-ODM-Testlabo

Fysisch ontwerp OEM-ODMontwerphuis

PCB Componenten

Productie OEM-ODM-EMS

Materialen Verpakking

Distributie OEM-ODM-EMS

DE KLANT


18

9

Copyright IMEC

Electronic Design & Manufacturing programma IWT steunprogramma’s: dienstverlening en onderzoek VIS-Programma: Vlaamse InnovatieSamenwerkingsverbanden. Stimuleren van innovatie-activiteiten in het Vlaamse bedrijfsleven met financiële steun van de Vlaamse overheid. Projecten dienen door netwerken van bedrijven te worden ingediend. • Technologische Dienstverlening TD: ELIAS & ELIAS 2 • Collectief Onderzoek CO: CO-PBA-DfX • Thematische InnovatieStimulering TIS • sub-Regionale InnovatieStimulering RIS • VIS - Haalbaarheidsstudies • VIS - Samenwerkingsprojecten  imec restricted 2009

19

Electronic Design & Manufacturing programma De Wetenschappelijke onderbouw: CO-PBA-DfX Toegepast basis O&O PCB & PBA O&O IMEC DACTEL, IMECAT, Alshira, Shift, Bioflex, Stella,..

O&O Wereldwijd Research/industrie groepen iNEMI, NPL, TWI, Calce, HDPUG,… Research projecten IDEALS, LeadOut, GreenRose, Flexnolead, LFSforSME, enz

Industriële methodologie ontwikkeling CO-PBA-DfX •Kennis inventarisatie •Modellering – FEM – Materiaal

Industrie standaarden IPC, JEDEC,…

Industrie: Product ontwikkeling en productie •Industriële praktijk •Industriële noden •Randvoorwaarden

– falingsfysica •Simulatie & experimentele verificatie •Engineering modellen •Richtlijnen & tools – DfX – Kwalificatie  imec restricted 2009

20

10

Copyright IMEC

Electronic Design & Manufacturing programma De wetenschappelijke onderbouw: CO-PBA-DfX

subsidieert • 2 VTE IMEC • 1 VTE Sirris • 2 jaar Start CO-PBA-DfX: • 1/10/2008

Actueel: 5 VTE werkt rond PBA industriële dienstverlening (IMEC+Sirris)


21

Electronic Design & Manufacturing Programma IMEC PBA team IMEC PBA team: mix of scientific and industrial background – Geert Willems – Team leader • 10 years research in micro-electronics – PhD Engineering • 10 years industrial experience: PBA technology, assembly, NPI • >3 years consultancy – RoHS Service – Alain Carton – PCB/PBA design (15/1/2008) • Ing. Electronics Engineering • >15 years of industrial PCB/PBA design experience • IPC certificatie: CID – IPC-A-600 & 610 inspector – Piet Watté – Reliability & Qualification (18/8/2008) • >5 years metal research experience – PhD Physics • >10 years industrial exp.: quality, reliability and accelerated testing • 6σ Black Belt

• >15 years research + >35 years of industrial experience • Goal: Bridging the gap between Research and Industry – Know what research can offer to industry practice. – Understand industry needs and boundary conditions.


22

11

Copyright IMEC

Electronic Design & Manufacturing Programma IMEC en Sirris R&D IMEC/UG/CMST

IMEC/REMO

Johan Debaets Teamleader •PCB technologie •PBA technologie •Testmethoden

Bart Vandevelde Teamleader •REliability •MOdelling

Konstanza Lambrinou • Falingsfysica • Materialen

Tomas Podprocky •Testmethoden

Melina Lofrano • FEM modellering

Sirris

Stephan Masselis •Mechanisch modelleren

Marc Bollen •Business proces modellering •Kennis management


23

EDM samenwerking

EDM Partners

EDM Leden

EDM partners • Engineering- & productiebedrijven • IMEC & Sirris • Onderzoekpartners • Actieve samenwerking EDM leden • Alle geinteresseerde bedrijven • Informering • Voordelen


24

12

Copyright IMEC

Agenda 15u00

Sirris-IMEC samenwerking Elektronica Herman Derache, Directeur Sirris-Vlaanderen

15u15

IMEC’s PBA initiatief Herman Maes, Divisiedirecteur INVOMEC, IMEC

15u30

EDM programma: ONDERWERP Industrie getuigenis 1 – OEM perspectief Gert D’Handschotter, manager E.D.&A.

Industrie getuigenis 2 – EMS perspectief Jos Corstjens, Director industrialisation TBP Electronics

Kwaliteitsmanager van het jaar 2008 (VCK)- European Quality leader 2009 (EOQ) 16u25

EDM programma: DOELSTELLING 16u45 - Pauze - 17u15

17u15 EDM programma: AANBOD, ONDERZOEK en SAMENWERKINGSFORMULE Gevolgd door vragenronde & Afsluiting 18u30

Netwerking en vrije discussie – Broodjesbuffet Stands: EDM – IMEC - Sirris


25

EDM programmavoorstelling Pauze

tot 17u15

13

Copyright IMEC

EDM programmavoorstelling Onderzoek en Aanbod

Electronic Design & Manufacturing Programma De fundamentele vraagstelling “Meten is weten” Kwantificeren is kennis Gekwantificeerde kennis leidt tot effectiviteit en efficiëntie. Een elektronisch product is veel meer dan een elektrisch schema: Maakbaarheid, kwaliteit, betrouwbaarheid, testbaarheid, yield, … de X-factoren

Material Material Availability Availability

Manufacturability Manufacturability Testability Testability

Hoe kwantificeren? • Hoe afweegbaar maken t.o.v. – Ontwikkelingskost

Cost Cost

Design-for-X Design-for-X

Maintainability Maintainability

Reliability Reliability

Installation Installation

– Productkost

• Hoe objectief ontwerpopties vergelijken?

Environment Environment


28

14

Copyright IMEC

Electronic Design & Manufacturing Programma De fundamentele vraagstelling: CO-PBA-DfX aanpak Industriële methodologie ontwikkeling CO-PBA-DfX •Kennis inventarisatie •Modellering – FEM – Materiaal – Falingsfysica

Basisprincipes: • Maximale kwantificatie • Wetenschappelijk onderbouwd • Praktijkgericht • Nu ontwerpen en produceren

•Simulatie & experimentele verificatie •Engineering modellen •Richtlijnen & tools – DfX – Kwalificatie


29

Electronic Design & Manufacturing Programma Onderzoek en aanbod 1. Concepten Geert Willems

2. Een preview van het aanbod Geert Willems

3. Een blik op de modellering Piet Watté

4. Demonstratie PBA kwantificatietool concept Geert Willems - Alain Carton – Tomas Podprocky


30

15

Copyright IMEC

Electronic Design & Manufacturing Programma 1. Concepten Definities MAAKBAARHEID Manufacturability is a measure for the simplicity and efficiency of the manufacturing process to obtain a quality product at minimal cost with a short lead time produced in the required volumes and timely delivered.

KWALITEIT The properties of the product – whatever they may be – agree to or exceed specifications. A non-quality issue is any property of the product that does not satisfy specifications or expectations.

BETROUWBAARHEID Reliability is the ability of the product to maintain it’s Quality under stated conditions for a specified period of time.


31

Electronic Design & Manufacturing Programma 1. Concepten: het basis axioma De kwaliteit en de betrouwbaarheid van een PBA kan worden gekwantificeerd met behulp van de PBA falingsdistributie.

Wat ook het type faling moge zijn

• Een kwaliteitsproduct zal: – Een lage “dead-on-arrival” vertonen. – Een lage en korte “early-failure” distributie vertonen

• Een betrouwbaar product heeft: – Een “wear-out” tijdstip dat ligt voorbij de gespecificeerde operationale levensduur van het product. – Een falingsdistributie die binnen aanvaardbare grenzen valt voor de gegeven werkingscondities


32

16

Copyright IMEC

Electronic Design & Manufacturing Programma 1. Concepten: het basis axioma Kwaliteits- en betrouwbaarheids criteria R (t < t EF ) − nσ R (t < t EF ) > Rmin × (1 − ∂R)

R(t)

h (t EF ≤ t ≤ t wo ) + nσ R (t EF ≤ t ≤ t wo ) < hUL

1

β wo

Rfatal Rlatent

0.8

)

Rwear-out 0.6

R(t) Rmin

0.4

REF Rwo(t)

R(t)

 t  a R (t > t wo ) − nσ R (t > t wo ) > Rwo (t ) = exp(−  wo  θ  h(t) 0.001

two tEF

0.2

0.0009 0.0008

hfatal

0.0007

hlatent hwear-out

h(t)

0.0006

h(t) tEF two

0.0005 0.0004 0.0003

hUL hwo(t)

0.0002 0.0001 0 1

10

100

1000

cycles

10000

100000

0 1

10

100

1000

10000

100000

cycles

Quality/Reliability class Non-quality/Non-reliability Marginal Basic Standard High Very high Engineering’s dream Management’s utopia

n (# σ) N<0

C% <50%

0 1 2 3 4 5 6

50% 63% 90% 95% 98% 99% 99.9%


33

Electronic Design & Manufacturing Programma 1. Concepten: de kwantificatie aanpak Voorspelling van de falingsdistributie van PBA Basisprincipes van methodiek: • Alle aspecten moeten kunnen gecovered worden. • Werkbaar met ruwe conceptuele benaderingen en schattingen bv. conceptfaze nieuwe PBA. • Werkbaar met gedetailleerde gegevens van een specifieke PBA: stuklijst, CAD data. • Aansluitend bij bestaande standaarden: IPC-7912: End item DPMO for Printed Circuit Board Assemblies


34

17

Copyright IMEC

Electronic Design & Manufacturing Programma 1. Concepten: de kwantificatie aanpak Input module

CO research O&O research

PBA basic dataset

PBA knowledge database PBA data expander

PBA expanded dataset: DO level

“Bath tub” calculator

Assembly flow calculator

Cost calculator

Failure distribution

Assembly flow model

Cost


35

Electronic Design & Manufacturing Programma 1. Concepten: de kwantificatie aanpak Modellering van de factoren die bijdragen tot falingsdistributie: volledige spectrum Falingsdistributie bepalende

specification

Component PCB supply

elementen DESIGN

ASSEMBLY

TEST

Operational Environment

specification

Auxiliary materials supply

SCREENING

Qualification


36

18

Copyright IMEC

Electronic Design & Manufacturing Programma 2. Het aanbod • Gestructureerde op kwaliteit geselecteerde informatie. – Standards information guide – Laminate overview

• Product development checklists – PBA risk evaluation – PBA assembly questionnaire – BOM verification – NPI questionnaire: technology needs, industrialisation, business

• Kwantificatie tools – Demo


37

Electronic Design & Manufacturing Programma 2. Het aanbod DfX guideline - IPC Class 2 electronics Part 1: PBA parts specification

• PCB •

Components

Part 2: Assembly specification • Assembly materials • Assembly processes Part 3: PBA design • Alignment structures: fiducials • Assembly flow selection • Component placement Part 4: PCB design • Density class definition • Density class selection • Layout rules (some basics – no details – no footprint) • Structural test access …  imec restricted 2009

38

19

Copyright IMEC

Electronic Design & Manufacturing Programma 2. Het aanbod: PCB voorbeeld • Kwaliteit-specificatie • Referentie naar industriestandaarden: IPC


39

Electronic Design & Manufacturing Programma 2. Het aanbod: PCB voorbeeld • PCB materiaal keuze • Referentie naar industriestandaarden: IPC


40

20

Copyright IMEC

Electronic Design & Manufacturing Programma 2. Het aanbod: PCB voorbeeld • Materiaal selectiecriteria • Physics-of-Failure modelling

N0.01% for 100 ppm after reflow soldering ∆ T=210°C

allowed cycles for 100 ppm defects

50 45 40 35 30 25 20 15 10 5 0 0.1

0.2

0.3

0.4

0.5

0.6

0.7

0.8

V(ia) S(tress) F(actor) [1000 / mm] CTEz = 0.045

CTEz = 0.04

CTEz = 0.035

CTEz = 0.030

CTEz = 0.025


41

Electronic Design & Manufacturing Programma 3. Een blik op de modellering Input module


PBA basic dataset




PBA expanded dataset


Cost calculator Cost

Assembly flow model


42

21

Copyright IMEC

Electronic Design & Manufacturing Programma 3. Een blik op de modellering: zwakke schakelgedrag Totale betrouwbaarheid R = RFM1 x RFM2 x RFM3 x … x RFMN

…

Printed Printedcircuit circuitboard board

interconnecties interconnecties

FM1

Thermische Vermoeiing SJ

FM2 Brosse breuk IMC lagen

FM3 x Sn … whiskering

FM4 Kirkendall voiding

FM6 FM5 Scheuren C(onductive) A(nodic) Via’s F(ilament)

x …

FMN Delaminatie PCB


43

Electronic Design & Manufacturing Programma 3. Een blik op de modellering: van macro naar micro Macro Macroniveau niveau Micro niveau FE model

Fysisch model Engineering Engineeringmodellen modellen Falingsdistributie Falingsdistributie Vroeguitval Vroeguitval ‘Wear ‘Wearout’ out’ R(t) R(t) 1

1 Rfatal Rfatal Rlatent Rlatent Rwear-out Rwear-out R(t) R(t) Rmin Rmin REF REF Rwo(t) Rwo(t) two two tEF tEF

0.8 0.8

R(t) R(t)

0.6 0.6 0.4 0.4 0.2 0.2 0

0 1

1

10 10

100 1000 100 1000 cycles cycles

10000 100000 10000 100000


44

22

Copyright IMEC

Electronic Design & Manufacturing Programma 3. Een blik op de modellering: van macro naar micro Externe belasting

Macro Macroniveau niveau

Micro Microniveau niveau

Macro FEM Micro FEM

Courtesy: P. Limaye, IMEC

Temperatuur variaties Vibraties Schokken ‘Power cycling’ …

Lokale vervorming PBA Eigenfrekwenties & Responsies op externe belasting

Geometrie Materialen

SJ spanning/rek


45

Electronic Design & Manufacturing Programma 3. Een blik op de modellering: modellen in opbouw • PTH via betrouwbaarheid – Analytisch model gebaseerd op IPCTR-579 – Eindig elementen model • Invloed van ‘inner land layers’ • Invloed van ‘surface finishes’ – Hoe loodvrij solderen de PTH via betrouwbaarheid heeft beinvloed

• Delaminatie van de PCB – Diffusie van gasvormige decompositie in het laminaat kan scheurvorming veroorzaken – Invloed van de Cu lagen, invloed van het opslaan


46

23

Copyright IMEC

Electronic Design & Manufacturing Programma 3. Een blik op de modellering: modellen in opbouw • Soldeerverbinding thermische vermoeiing – Analytische modellen (afstand tot neutrale punt benadering) gebaseerd op IPC-D-279, voor SAC en SnPb soldeer – Eindige elementen modellen

• …


47

3. Een blik op de modellering: Voorbeeld van ‘way of working’ voor ontwerprichtlijnen: via’s Fysisch model

CO onderzoek O&O onderzoek

Micro niveau FE model

PBA kennis database

“Badkuip curve”

IPC-TR-579

∆T ∆T Diameter Diametervia via Dikte Diktepcb pcb Glastemperatuur Glastemperatuur αα1 en α2 1 en α2 Dikte DikteCu Cu

Courtesy: B. Vandevelde, M. Lofrano

Ontwerprichtlijnen


48

24

Copyright IMEC

3. Een blik op de modellering: Voorbeeld van ‘way of working’ voor ontwerprichtlijnen: via’s Ontwerp richtlijnen

Via Stress Factor Via Stress Factor VSF VSF==D/(d D/(dxxt)t)

N1% in a (-40/125°C) test

1 1.2 1.6 2 2.4

30 µm drill hole [mm] 0.15 0.37 0.44 0.59 0.74 0.89

1 1.2 1.6 2 2.4

35 µm drill hole [mm] 0.15 0.36 0.43 0.57 0.71 0.86

tMLB

plating thickness tMLB

0.2 0.24 0.29 0.38 0.48 0.57

0.25 0.18 0.21 0.28 0.35 0.42

0.3 0.14 0.17 0.22 0.28 0.33

0.35 0.11 0.14 0.18 0.23 0.28

2000 1800 1600 1400 1200 1000 800 600 400 200 0 0.1

0.2

0.3

0.4

0.5

0.6

0.7

0.8


CTEz = 0.04

CTEz = 0.035

CTEz = 0.03

CTEz = 0.025

N0.01% for 100 ppm after reflow soldering ∆ T=210°C 0.2 0.22 0.26 0.35 0.44 0.53

0.25 0.16 0.19 0.25 0.32 0.38

…

0.3 0.12 0.15 0.2 0.25 0.3

0.35 0.1 0.12 0.16 0.2 0.24

50 allowed cycles for 100 ppm defects

plating thickness

cycles to fracture

D: dikte van de PCB D: dikte van de PCB d: via gaatmat d: via gaatmat t: dikte van de Cu deposit t: dikte van de Cu deposit

45 40 35 30 25 20 15 10 5 0 0.1

0.2

0.3

0.4

0.5

0.6

0.7

0.8


CTEz = 0.04

CTEz = 0.035

CTEz = 0.030

CTEz = 0.025


49

Electronic Design & Manufacturing Programma 3. Een blik op de modellering: het resultaat Modellen identificeren standard, mid en high performance laminaatcategorieën in functie van ontwerp, assemblage, PCB vereisten werking,…. En • Ontwerp gi ne • Soldering er • Werking in • e.a. g m od el


50

25

Copyright IMEC

EDM programmavoorstelling Onderzoek en Aanbod

DEMO

Electronic Design & Manufacturing Programma 4. Demonstratie PBA kwantificatietool concept Input module


PBA basic dataset




PBA expanded dataset: DO level



Assembly flow model


52

26

Copyright IMEC

Electronic Design & Manufacturing Programma 4. Demonstratie PBA kwantificatietool concept PBA-DfX tool DEMO

Input ODB++


PBA basic dataset

PBA knowledge

Display Driver board

DPMO & Testcoverage

PBA data expander “Bath tub” calculator

PBA expanded dataset Display Driver board

Yield before/after test



Assembly flow model


53

Electronic Design & Manufacturing Programma 4. Demonstratie PBA kwantificatietool concept • Display Driver board

############################################# ###Geometry Information ############################################# GEOM C3E G_PIN 1 0.0 0.0 C3Epin Surf G_PIN 2 2.2 0.0 C3Epin Surf G_PIN 3 2.2 1.6 C3Epin Surf G_PIN 4 0.0 1.6 C3Epin Surf G_ATTR 'COMPONENT_DEFAULT_PADSTACK' 'C3Epin' G_ATTR 'COMPONENT_OUTLINE_OVERHANG' 'no' G_ATTR 'COMPONENT_LAYOUT_SURFACE' 'both' G_ATTR 'COMPONENT_LAYOUT_TYPE' 'surface' G_ATTR 'COMPONENT_PLACEMENT_OUTLINE' '' -0.7 -0.6 -0.7 2.2 2.9 2.2 2.9 -0.6G EOM DIL8M3 G_PIN 1 0.0 0.0 defDILpin Thru 1.0 G_PIN 2 2.54 0.0 defDILpin Thru 1.0 G_PIN 3 5.08 0.0 defDILpin Thru 1.0 G_PIN 4 7.62 0.0 defDILpin Thru 1.0 G_PIN 5 7.62 7.62 defDILpin Thru 1.0 G_PIN 6 5.08 7.62 defDILpin Thru 1.0 G_PIN 7 2.54 7.62 defDILpin Thru 1.0 G_PIN 8 0.0 7.62 defDILpin Thru 1.0 G_ATTR 'COMPONENT_PLACEMENT_OUTLINE' '' -1.11 -1.19 -1.11 8.81 9.0 8.81 9.0 -1.19G_ATTR 'COMPONENT_LAYOUT_SURFACE' 'both' G_ATTR 'COMPONENT_OUTLINE_OVERHANG' 'no' G_ATTR 'COMPONENT_DEFAULT_PADSTACK' 'defDILpin' GEOM Molex_FPC1000_6

Note: PBA-DfX tool All numbers are for concept demonstration only. No attempt was made to include accurate DPMO or test coverage values.


54

27

Copyright IMEC

4. Demonstratie PBA Basic Data set

Input ODB++

PBA description at PCB/PBA and BOM level

PBA basic dataset Display Driver board

PCB description

BOM description

PBA description

Buildup

Identification

Assembly

Hole Properties

Dimensional

Board-Outline

Material

2nd Level Interconnect Test

Legislation Assembly

Mounting

Location

Environmental

Operational


55

4. Demonstratie Data expansion Combine: • PBA specific information:

PBA basic dataset Display Driver board

components, PCB, assembly processes, test processes, operational conditions,…

PBA knowledge DPMO & Testcoverage

PBA data expander PBA expanded dataset Display Driver

• PCB/PBA know-how – Manufacturing error rates (DPMO) – Test access and test coverage for test methods – Failure distributions for different failure mechanisms – Assembly equipment capabilities – Etc., etc.

Into PBA expanded data set at DO level


56

28

Copyright IMEC

4. Demonstratie PBA extended dataset

PBA expanded dataset Display Driver Board

PBA description at Defect Opportunity (DO) level Structure • Defect opportunity DO for PCB and PBA level • For each BOM item – Full set of Defect Opportunities according IPC-7912 Defect Categories: component-placement-termination

• For each DO entry (row) – Set of PCB/PBA properties (across sheets)

• Set of PCB/PBA properties – DPMO and DPMO per manufacturing defect type – Test access and test efficiency per defect type for different test techniques – Reliability failure parameters – …


57

4. Demonstratie Yield calculation For a certain defect opportunity DOk (IPC-7912) • DPMO prior to test: DPMOk = ∑ DPMOi i

– Summing over error categories for a specific DOk(by definition) – Ex: Component placement DO = missing + wrong + misplacement t • DPMO after test t: DPMOk =

∑ (1 − TA ⋅ TE ) ⋅ DPMO i

i

i

i

– DOk: Test access per error category: TAi – DOk: Test efficiency for error category i: TEi

Yield • First pass yield:

DO

∏ (1 − DPMO

k

⋅10 −6 )

k =1 DO

• After test t:

∏ (1 − DPMO

t k

⋅10 −6 )

k =1


58

29

Copyright IMEC

EDM programmavoorstelling Samenwerkingsformule

Electronic Design & Manufacturing Programma EDM samenwerking

EDM Partners

EDM Leden

EDM partners • Engineering- & productiebedrijven • IMEC & Sirris • Onderzoekpartners • Actieve samenwerking EDM leden • Alle geinteresseerde bedrijven • Informering • Voordelen


60

30

Copyright IMEC

Electronic Design & Manufacturing Programma Samenwerkingsovereenkomst

EDM Programma

Partner Overeenkomst

Programma lid Overeenkomst

(bedrijf-IMEC-Sirris) (IP in project addendum)

(bedrijf-IMEC-Sirris)

(geen IP)

Kader overeenkomst Bijlage: rechten en plichten

Bijlage: rechten en plichten

CO-PBA-DfX Addendum

Gebruikerscommissie Projecten

Project X Addendum


61

Electronic Design & Manufacturing Programma Samenwerkingsovereenkomst EDM samenwerkingsovereenkomst: Document 1 • Kaderovereenkomst: PARTNER of LID • Bedrijf - IMEC - Sirris • Automatisch verlengd – opzegbaar In bijlage • Jaarlijkse financiële bijdrage • Rechten en plichten

Voor EDM PARTNERS Addendum per (gesubsidieerd) project: Document 2 • Projectspecifieke IP – IMEC-Sirris co-eigenaarschap – IP-gunstregelingen voor partners indien van toepassing

•

Reglement van orde gebruikerscommissie (IWT vereiste)


62

31

Copyright IMEC

Electronic Design & Manufacturing Programma Samenwerkingsovereenkomst Financiële bijdrage: principes Waarom bijdrage? • Economische waarde van het aangebodene • Ondersteuning van PBA werking IMEC en Sirris • Engagement van partners bevorderen Bijdragestructuur en grootte van de bijdrage: • Lage drempel • Rekening houdende met draagkracht en economische waarde voor het bedrijf • Prioriteiten van het subsidiërende orgaan IWT • Regionaal gericht maar open naar de wereld • Zo eenvoudig mogelijk


63

Electronic Design & Manufacturing Programma Samenwerkingsovereenkomst Principes • Bijdrage afhankelijk van grootte van het bedrijf: – Aansluiting en bijdrage per vestiging – Aantal personeelsleden per vestiging

• Alle bedrijfsvestigingen in België worden op gelijke voet behandeld onafhankelijk van eigenaarschap. • Mogelijkheid tot aansluiten van buitenlandse bedrijfsvestigingen zowel voor Belgische als niet-Belgische ondernemingen. • Mogelijkheid van aansluiting van professionele organisaties.


64

32

Copyright IMEC

Electronic Design & Manufacturing Programma Financiële bijdragen structuur


65

Electronic Design & Manufacturing Programma Daarvoor krijgt men:


66

33

Copyright IMEC

Electronic Design & Manufacturing Programma En voor de PARTNERS

K E N N I S


67

Electronic Design & Manufacturing Programma En voor de PARTNERS PARTNER rechten • Inspraak in EDM programma: – Prioriteiten – Nieuwe onderzoeksprojecten – Rechten en plichten – Samenstelling en organisatie – EDM management meeting: 20 mei 2009 – UG-CMST, Technologiepark 914, Zwijnaarde

• Participatie in onderzoeksprogramma – Deelname aan werkvergadering 3 juni 2009 – IMEC, Heverlee – Inzage in onderzoeksactiviteiten – Uitwerken van ondersteunende cases


68

34

Copyright IMEC

Electronic Design & Manufacturing Programma Samenwerkingsovereenkomst: praktisch • Bent u geinteresseerd, neem contact met ons op. • Samenwerkingsovereenkomsten worden op eenvoudig verzoek toegestuurd. • U kan uw interesse kenbaar maken via het interesseformulier. • Het eerste contract heeft een looptijd tot 31/12/2010

Sirris en IMEC helpen de crisis het hoofd te bieden • Gratis partner/lidmaatschap voor 2009 • Lidmaatschapsbijdrage: vanaf 1/1/2010


69

EDM programmavoorstelling Vragenronde

?

35

Copyright IMEC

EDM programmavoorstelling Afsluiting

Het logo


72

36

Copyright IMEC

Wij nodigen u graag uit om toe te treden tot het

Programma


73

Dank voor uw interesse

Meer informatie • Bezoek de stands

• Neem contact met ons op: [email protected] – 016/281282 [email protected] – 016/281535 [email protected] – 0498/919464  imec restricted 2009

74

37

Maak kennis met Electronic Design & Manufacturing EDM programmavoorstelling 28 april 2009

Recommend Documents