CN116508023A - 用于支持部件承载件的质量测试的试样设计*** - Google Patents

Abstract

一种用于对试样(200)进行设计的计算机实现的***(270)，试样用于执行涉及与试样相关的部件承载件(256)的质量测试，其中，***(270)包括：合规输入单元(272)，合规输入单元被配置成对指示由待设计的试样(200)满足的合规条件的合规输入数据进行接收；产品输入单元(274)，产品输入单元被配置成对指示待制造的部件承载件(256)的性能的产品输入数据进行接收，待设计的试样(200)是与产品输入数据相关的；以及试样设计单元(276)，试样设计单元被配置成对试样(200)进行设计，以使试样满足所述合规条件和/或部件承载件(256)的所述性能。

Description

用于支持部件承载件的质量测试的试样设计***

技术领域

本发明涉及用于对执行涉及与试样相关的部件承载件的质量测试的试样进行设计的计算机实现***和方法、执行与部件承载件有关的质量测试的方法、计算机可读介质以及程序元件。

背景技术

在配备有一个或更多个电子部件的部件承载件的产品功能不断增长及此类电子部件的渐增的小型化以及将被安装在诸如印刷电路板的部件承载件上的电子部件数目不断增加的情况中，正在使用具有若干个电子部件的越来越强大的类似数组的部件或封装，它们具有多个接点或连接，在此类接点之间的间隔越来越小。同时，部件承载件应为机械稳健的和电气可靠的，以便即使在严峻的条件下也能操作。

横截面是一种用于表征材料、执行故障分析及暴露诸如印刷电路板(PCB)的部件承载件的内部结构的技术。横截面可以涉及将PCB的目标部分安装在灌封材料中，以便在随后的研磨和抛光处理中获得支撑并保护PCB。所安装的PCB是使用逐渐精细的介质来仔细地研磨并然后抛光，以达到感兴趣的目标检查平面。然后，以此方式所制备的PCB可以由用户检查，例如在光学显微镜或扫描电子显微镜(SEM)下。平面研磨是另一种用以暴露部件承载件的内部以供用户检查的技术。

制备和测试部件承载件的横截面、经平面研磨的部件承载件的横截面、和相关物理体的横截面在传统上是由工程师以手动方式执行。此适用于不同类型的微截面，诸如横截面和平面截面。然而，就质量测试而言，这涉及到大量的工作量和受限的精确度，并且就有关产业规模上的吞吐量的严格要求而言可能是至关重要的。

发明内容

本发明的目的是以高可靠性、高吞吐量和合理工作量来评定部件承载件的质量。

为了实现上述目的，提供了根据独立权利要求所述的用于对执行涉及与试样相关的部件承载件的质量测试的试样进行设计的计算机实现***和方法、执行与部件承载件有关的质量测试的方法、计算机可读介质以及程序元件。

根据本发明的示例性实施方式，提供了一种用于对试样进行设计的计算机实现的***，该试样用于执行涉及与试样相关的部件承载件的质量测试，其中，***包括：合规输入单元，合规输入单元被配置成对指示由待设计的试样满足的合规条件的合规输入数据进行接收；产品输入单元，产品输入单元被配置成对指示待制造的部件承载件的性能的产品输入数据进行接收，待设计的试样是与产品输入数据相关的；以及试样设计单元，试样设计单元被配置成对试样进行设计，以使该试样满足所述合规条件和/或部件承载件的所述性能。

根据本发明的另一示例性实施方式，提供了一种对试样进行设计的计算机实现的方法，该试样用于执行涉及与试样相关的部件承载件的质量测试，其中，方法包括：对指示由待设计的试样满足的合规条件的合规输入数据进行接收；对指示待制造的部件承载件的性能的产品输入数据进行接收，待设计的试样是与产品输入数据相关的；以及对试样进行设计，以使该试样满足所述合规条件和/或部件承载件的所述性能。

根据本发明的又一示例性实施方式，提供了一种执行与部件承载件有关的质量测试的方法，其中，该方法包括：执行具有上述特征的对试样进行设计的方法，该试样用于执行涉及与试样相关的部件承载件的质量测试；对面板的中央部分进行处理，以用于制造部件承载件；对面板的边缘部分进行处理，以用于制造通过具有上述特征的方法设计的试样；以及对试样进行测试，以用于执行与部件承载件有关的质量测试。

根据本发明的又一示例性实施方式，提供了一种程序元件(例如，软件例程，在源代码中或在可执行代码中)，该程序元件当由处理器(比如，微处理器或CPU)执行时适于控制和/或执行具有上述特征的方法。

根据本发明的再一示例性实施方式，提供了一种计算机可读介质(例如，CD、DVD、USB盘(stick)、SD卡、软盘或硬盘、或任何其他(特别地，更小的)存储介质)，计算机可读介质中存储有计算机程序，该计算机程序当由处理器(比如，微处理器或CPU)执行时适于控制和/或执行具有上述特征的方法。

可以根据本发明的实施方式执行的数据处理能够通过计算机程序即软件、或者通过使用一个或更多个特别的电子优化线路即硬件、或者通过混合形式即软件部件和硬件部件来实现。

在本申请的上下文中，术语“部件承载件”可以特别地表示能够在该部件承载件上和/或部件承载件中容纳一个或更多个部件以提供机械支撑和/或电连接和/或光学连接和/或热连接的任何支撑结构。换言之，部件承载件可以构造成用于部件的机械承载件和/或电子承载件。特别地，部件承载件可以是印刷电路板、有机中介层和IC(集成电路)基板中的一者。部件承载件还可以是结合有以上提及的类型的部件承载件中的不同类型的部件承载件的混合板。

在本申请的上下文中，术语“部件承载件结构”可以特别地表示在制造部件承载件期间和/或在制造部件承载件之后操纵的和处理的薄板，例如面板、阵列或部件承载件本身。因此，部件承载件结构可以特别地表示包括多个连接的部件承载件的预制件的面板、包括多个连接的部件承载件的预制件的阵列(例如四分之一板)、部件承载件的预制件(即，尚未制造完成的部件承载件)、或者制造完成的部件承载件(例如印刷电路板(PCB)或集成电路(IC)基板)。然而，部件承载件结构也可能是试样。

在本申请的上下文中，术语“试样”(或测试试样)可以特别地表示部件承载件本体(例如类似印刷电路板的本体)，其可以用于对部件承载件(特别是印刷电路板)制造工艺的质量进行测试。测试试样可以在与部件承载件(例如印刷电路板)相同的面板上制造，例如在面板的边缘处制造，或者甚至形成部件承载件的一部分或者部件承载件之间的区域。然后，可以就质量测试而言来对试样进行检查，例如，以确保适当的层对准、电连接等。还可以对试样进行横截面检查，以检查内部结构。试样可以被设计为包括电传导迹线和竖向贯穿连接部(例如过孔)，其具有与使用型部件承载件的尺寸和结构相同的尺寸和结构。例如，试样可以是条带状板(例如，具有23×3.5cm²的尺寸；在包括多个单独可用试样部分的试样的模块化配置中，这样的试样部分也可以具有明显较小的尺寸，例如3×1cm²)。从描述上讲，试样的结构特征应作为同一面板的相应部件承载件(例如PCB)的结构特征的镜像和指纹。从描述上讲，镜像功能复制了应该检查的所有内容，指纹功能示出了结构特征在制造期间所经历的处理的独特性并且显示了其个体特征。

在本申请的上下文中，术语“质量测试”可以特别表示通过对部件承载件结构的一个或更多个预定的测试目标的特征进行分析，来对部件承载件结构的质量进行评定。在这样的质量测试中，可以对部件承载件结构的一个或更多个这样的特性特征是否满足一个或更多个质量标准进行测试。这样的质量标准可以包括一个或更多个定性质量标准(例如作为定性错误图案或故障场景的层结构的分层的存在或不存在)和/或一个或更多个定量质量标准(诸如相对于可接受厚度的预定的范围的图案化铜层的厚度)。部件承载件结构的可确定质量缺陷的示例是在钻孔、毛发内含物、阻焊效果、待分离的电传导迹线之间的短路等方面的人工制品。例如，可以进行部件承载件结构的质量测试，以***件承载件结构是否符合工业标准(例如IPC 6012、IPC-A-600、IPC-2221等)。

在本申请的上下文中，术语“用于执行与相关的部件承载件有关的质量测试的试样”可以特别地表示所提及的部件承载件在共同制造处理方面与试样相关联。特别地，所述部件承载件可以与试样的制造同时制造。试样和相关的部件承载件可以形成同一面板的一部分。因此，可以合理地假设试样的质量问题对应于相关部件承载件的质量问题，并且通过质量测试的试样使得能够得出相关部件承载件也符合所述质量测试的要求的结论。例如，在质量测试期间要评估的至少一个测试目标的缺陷包括下述各者中的至少一者：钻孔的直径在可接受值的范围之外、相邻钻孔之间的距离在可接受值的范围之外、电传导层结构的电传导迹线的宽度在可接受值的范围之外、电传导层结构中相邻电传导迹线之间的距离在可接受值的范围之外、层结构的厚度在可接受值的范围之外、层结构的非平面性、层结构的分层、以及印刷电路板型部件承载件结构的特征与预定义规格的任何偏差。例如，可以使用IPC-6012D(版本：2015年9月)第3.6章“结构完整性”中提到的标准中的一个或更多个标准来对缺陷进行评估。

在本申请的上下文中，术语“对试样进行设计”可以特别地表示对数据集进行确定的基于计算机的过程或处理器支持的过程，该数据集在输入到部件承载件制造设备中时包括用于物理创建具有由这种数据集限定的性能的试样所需的所有信息。因此，试样设计可以涉及对多个参数的确定，所述多个参数对考虑到在所期望的产品性能和/或合规条件方面所接收的输入的试样性能进行定义。

在本申请的上下文中，术语“由待设计的试样满足的合规条件”可以特别地表示待设计的试样应该满足的约束集。这种合规条件可以是作为用于待设计的试样的目标条件的由用户定义的条件。例如，用户可以对试样在面板中的最大空间消耗进行定义。此外，合规条件还可以涉及与行业标准(例如，IPC-6012和IPC-2221)的合规性。

在本申请的上下文中，术语“待制造的部件承载件的性能”可以特别地表示在共同的面板上待制造的部件承载件的属性以及待设计的试样的属性。这种性能可以包括质量性能(例如，部件承载件是PCB或IC基板)和/或定量性能(比如，参数值)。例如，这种属性可以包括材料性能(例如，部件承载件的电绝缘层结构的树脂)、结构尺寸(例如，钻孔的直径)等。部件承载件的这种性能也可以反映在试样设计中。

根据本发明的示例性实施方式，提供了一种用于对试样(比如，印刷电路板试样)进行设计的***，优选地，该试样用于对相关部件承载件(特别是与试样相同的面板的印刷电路板)的质量进行测试的全自动***。根据示例性实施方式的试样设计***可以有利地考虑输入边界条件，该输入边界条件与由待设计的试样满足的合规条件以及在与待设计的试样一起的面板水平上待制造的部件承载件的性能有关，并且输入边界条件也应该由试样设计反映。代替使用用于相关部件承载件的质量测试的标准试样，本发明的示例性实施方式使得可以对试样进行设计，该试样可以具体地适应于具体应用或产品的需求(例如，考虑产品所期望的具体钻孔尺寸)，同时满足合规条件(比如，由行业标准限定的合规条件)。因此，在不需要用户的特定技能的情况下，用户能够通过灵活工具来对具体应用的试样进行设计。具体应用的试样仅需要用户在产品性能和合规条件方面进行输入或选择，然后可以创建对应的试样、例如通过提供数据集来创建对应的试样，该数据集包括用于物理生产这种试样同时制造相关部件承载件的所有信息。在增加工程师在试样定义方面的设计自由度的同时，可以同时确保用户特定的试样也满足额外定义的边界条件，比如符合行业标准。优选地，所设计的试样也可以符合与全自动质量测试有关的要求。对试样进行设计以及随后制造这种试样可以允许使用这种试样以高可靠性、高吞吐量和合理的工作量执行质量测试。有利地，试样设计可以可选地包括一个或更多个另外的特征，以改进在试样的处理和/或分析期间的操纵。

在下文中，将对***、方法、计算机可读介质和程序元件的另外的示例性实施方式进行说明。

在实施方式中，该***包括输出单元，该输出单元被配置成提供：指示所设计的试样满足所述合规条件和/或部件承载件的所述性能的输出数据。在输出单元处，可以提供数据集，该数据集描述所创建或所设计的试样并且可以包括制造该试样所需的所有信息或指令。

在实施方式中，合规输入单元被配置成对指示在至少一个行业标准方面的合规条件的合规输入数据进行接收，所述至少一个行业标准特别是下述中的至少一者：IPC-2221(与试样的设计有关)、IPC-6012(与质量测试和评估有关)以及IPC-A-600(也与质量测试和评估有关)(上述行业标准中的每个行业标准，特别是在本专利申请的优先权日期时有效的最新版本)。因此，可以使试样设计是符合标准的。

在实施方式中，合规输入单元被配置成对指示用户定义的合规条件的合规输入数据进行接收。因此，在设计试样时也可以考虑能够自由定义的用户要求。这增加了试样设计的灵活性。

在实施方式中，该***包括冲突确定单元，该冲突确定单元被配置成对在至少一个行业标准方面的合规条件与用户定义的合规条件之间的冲突进行确定。例如，如果行业标准要求2mm直径的钻孔，而用户定义的性能要求1mm直径的钻孔，那么冲突确定单元可以识别出这种矛盾，并且可以通过应用预先定义的固定优先级规则或通过要求用户指示是标准合规性应当优先还是用户定义的合规条件应当优先来对该矛盾进行处理。

在实施方式中，冲突确定单元被配置成在确定所述冲突后请求用户决定：对于设计试样而言，是在至少一个行业标准方面的合规条件应该具有优先级，还是用户定义的合规条件应该具有优先级。因此，在冲突的情况下，用户可以根据特定应用的特性来决定是行业标准的合规条件优先用于试样设计还是用户定义的合规条件优先用于试样设计。

在另一实施方式中，冲突确定单元被配置成在确定所述冲突后根据预定优先规则来对试样进行设计，特别地，冲突确定单元被配置成在确定所述冲突后，根据就设计试样而言所述至少一个行业标准应该具有优先级还是用户定义的合规条件应该具有优先级的预定优先规则，来对试样进行设计。特别地，可以根据预定的优先规则使用户定义的合规条件优先。

在实施方式中，冲突确定单元被配置成在确定所述冲突后提出用于对试样进行设计的经修改的合规规则，特别地，冲突确定单元被配置成在确定所述冲突后提出将在所述至少一个行业标准方面的合规条件与所述用户定义的合规条件之间的所述冲突去除的经修改的合规规则。例如，如果行业标准要求2mm直径的钻孔，而用户定义的性能要求1mm直径的钻孔，则***可以提出1.5mm直径的钻孔作为经修改的合规规则。

在实施方式中，产品输入单元被配置成对指示以下各者中的至少一者的产品输入数据进行接收：待制造的部件承载件的钻孔的直径、待制造的部件承载件的相邻的钻孔之间的距离、以及待制造的部件承载件的层结构的厚度。也可以考虑在与根据试样设计的结果物理创建的试样相同的面板上制造的部件承载件的其他性能。

在实施方式中，该***包括初始试样输入单元，初始试样输入单元被配置成对指示初始试样设计的信息进行接收。然后，试样设计单元可以被配置成对初始试样设计是否满足所述合规条件和/或部件承载件的所述性能进行验证。如果初始试样设计已被验证或准许，试样设计单元可以使用指示初始试样设计的信息来对试样进行设计，或者至少将信息用作试样设计的起点来对试样进行设计。因此，***还可以对初始试样设计是否符合在所述至少一个行业标准方面的合规条件以及用户定义的合规条件进行验证。如果是，初始试样设计可以被准许或验证为符合标准和符合产品。如果不是，***可以对照初始试样设计提出或执行试样设计的修改。

在实施方式中，试样设计单元被配置成根据与良好生产规范(GMP)相关的至少一个边界条件来对试样进行设计。GMP可以描述为了符合控制产品生产和销售的授权和许可的由政府机构推荐的指南而需要的实践。这些指南可以提供制造商应满足的最低要求，以确保不同批次的产品对其预期用途而言始终保持高质量。通过利用GMP要求对试样设计进行交叉检查，可以避免与GMP不兼容的部件承载件。

在实施方式中，试样设计单元被配置成将试样设计成能够与由全自动设备执行的试样的质量测试相兼容。因此，试样可以被专门设计用于下述设备：该设备被配置成在没有任何用户干预的情况下执行涉及与所述试样相关的部件承载件的质量测试。这可以使质量测试更客观且因此更可靠，同时实现更高的吞吐量。

在实施方式中，试样设计单元被配置成将试样设计成具有操纵区，该操纵区被配置成通过机器人操纵单元(例如，包括多轴机器人)对试样进行操纵并且该操纵区不具有用于质量测试的测试目标。可以在试样的表面上设置用于由自动化质量测试设备的机器人操纵单元对试样进行操纵的专用操纵区，该专用操纵区不具有用于实际质量测试的测试目标。因此，质量测试是不受操纵的影响的，并且甚至可以与操纵同时被执行。因此，根据本发明的示例性实施方式设计的试样可以适当调整以用于自动机器人操纵。

在实施方式中，试样设计单元被配置成将试样设计成使得操纵区被设置在试样的底板的相反两个主表面上，特别地，试样设计单元被配置成将试样设计成使得操纵区被设置在试样的底板的相反两个主表面上且在对应的位置处。这允许自动设备的操纵单元将试样夹持在相反两侧之间并且优选地将试样夹紧在相反两侧之间，从而适当地操纵试样，而不会有试样从操纵单元滑落的任何风险。在操纵区处或靠近操纵区的工具孔可以允许操纵单元的销支持对试样的操纵。

在实施方式中，试样设计单元被配置成将试样设计成具有测试区，该测试区包括用于质量测试的测试目标。与试样的操纵区空间分离的可以是具有测试目标(比如，一系列钻孔，可选地填充有电传导材料、比如铜)的测试区，该测试区可以经受材料去除过程(例如但不限于研磨材料去除，例如用于创建试样的横截面)，该材料去除过程可以在执行质量测试期间执行(例如，用于使待被评定的钻孔暴露作为测试目标或特征)。

在实施方式中，试样设计单元被配置成将测试目标设计为一系列测试孔，所述一系列测试孔特别是填充有电传导材料的测试孔。用铜填充测试孔还可以允许简单地将测试孔与优选地未填充的对准通孔区分开。此外，在所捕获的横截面图像中，金属填充的测试孔可以容易地通过与树脂的高对比度而在视觉上被识别。用铜填充测试孔可以与焊料浮动测试相关，焊料浮动测试可以在材料去除之前执行。当存在镀覆通孔时，即当测试孔部分地填充有金属时，焊料材料可能由于毛细管力或润湿而在镀覆通孔中上升。在未镀覆通孔的情况下，由于缺乏润湿性，不会发生所述焊料的上升。这种未填充的测试孔可以使对准简化，而这种对准可以通过透光照射来实现。

在实施方式中，所述一系列测试孔包括下述各者中的至少一者：具有不同尺寸(例如，不同直径)的至少两个测试孔、具有相同尺寸(例如，相同直径)的至少两个测试孔、沿着直线布置的至少三个测试孔、以及在共同的横截平面中(即，共面)的至少三个测试孔。测试孔的这种布置可以在质量测试方面提供有意义的信息。

在实施方式中，试样设计单元被配置成将试样设计成具有识别符，该识别符被配置成用于对试样和/或相关的部件承载件进行识别。在质量测试期间基于试样的识别符来对试样进行识别在可追溯性方面可能是非常有利的，并且可以被认为是用于使质量测试自动化的强有力特征。识别符可以形成在底板上和/或底板中。优选地，也可以将识别符创建成形成底板的层结构的一部分。非常有利地，然后，可以在对面板进行处理期间制造试样的识别符，最优选地，可以在对面板进行处理期间通过对电传导层(例如由铜制成)进行图形化，从而在图形化用于制造部件承载件的层结构期间创建识别符(例如，实施为条形码或QR码)，来制造试样的识别符。通过采取这种措施，用于制造识别符所需的额外工作量(特别是人力资源工作量)是最小的。优选地，识别符对识别符的试样和/或相关的部件承载件进行唯一地识别。因此，在这样的实施方式中，两个试样不可以具有相同的识别符。

在实施方式中，识别符包括以下各者中的至少一者：QR码、条形码、应答器、电可读识别符和字母数字码。例如，这样的识别符可以是QR码、条形码、字母数字码或任何其他光学可读代码。替代性地，识别符可以是与底板连接的无线应答器，例如RFID标签或NFC标签。这样的应答器可以由设备的相应读取器装置读取。

在实施方式中，试样设计单元被配置成将试样设计成具有一个或更多个对准结构，特别地，所述一个或更多个对准结构是一个或更多个对准通孔。为了确保对试样的暴露表面(以期望的方式示出了至少一个测试目标)相对于捕获所述暴露表面的图像的相机的适当取向，该设备可以自动地确定试样的一个或更多个对准标记的位置，并且可以在捕获图像之前对试样的位置和/或取向进行调整。附加地或替代地，在去除材料以使所述表面暴露之前或在去除材料以使所述表面暴露期间，可以执行这种对准处理。这提高了质量测试的准确性。将对准结构配置为对准通孔可以允许使用光学相机并且优选地使用与光学相机协作的光源来适当地执行对准测量。例如，这种相机可以捕获试样的图像，其中，基于对仅通过通孔传播的光的检测，可以在具有高对比度的这种图像上容易地确定通孔的对准。

在实施方式中，试样设计单元被配置成将试样设计成具有机械编码特征，该机械编码特征用于禁止试样被错误地***到用于执行质量测试的设备中，特别地，该机械编码特征是大致矩形的试样的斜角部或边缘。这种机械码使得试样相对于自动化设备的任何错位都是不可能的，并且确保了误差稳健的自动化质量测试。

在实施方式中，试样设计单元被配置成将试样设计成具有至少一个牺牲结构，该牺牲结构在去除试样的材料以使至少一个测试目标暴露期间被至少部分地去除，特别地，所述至少一个牺牲结构是至少一个电传导牺牲结构，其中，所述至少一个牺牲结构被配置成用于对材料被去除直至所述至少一个测试目标的目标暴露的进度进行检测。特别地，所述至少一个牺牲结构可以被布置成使得：当达到所述至少一个测试目标中的测试目标(例如，测试孔，或者电传导层结构的测试元件比如线、迹线或垫)的中心时，该牺牲结构在去除试样的材料期间完全地去除。有利地，在材料去除期间对指示牺牲结构的欧姆电阻的电信号进行测量可以允许确定材料去除过程的进度，并且相应地控制材料去除过程。在所述材料去除过程期间，也可以连续地去除牺牲结构，而连续地去除牺牲结构连续地改变牺牲结构的欧姆电阻。因此，在试样的材料去除期间对牺牲结构的剩余部分的欧姆电阻进行测量可以允许得出关于材料去除过程的进度的结论。基于对牺牲结构的这种测量，例如当测得牺牲结构的预定欧姆电阻时，可以准确地及时停止材料去除过程，以便以预定的方式使测试目标暴露(例如，使测试目标的中心暴露)。

在实施方式中，试样设计单元被配置成将试样设计成具有一体连接的且功能上分离的多个试样部分，每个试样部分被配置成能够分离且单独地用于由自动设备进行质量测试。例如，每个试样部分均可以包括指定的操纵区和指定的测试区。每个试样部分还可以包括识别符、对准结构、或本文中针对试样描述的任何其他特征。非常有利地，试样可以被设计为具有单独可分离的试样部分的模块化结构。因此，根据特定质量测试的要求，用户可以仅使用试样部分中的一个或一些试样部分来进行质量测试。这节省了资源，并且增加了用户根据相应应用的需要以模块化方式调整试样性能的灵活性。试样部分中的一些试样部分可能在测试目标方面是备用的，以便支持不同测试和/或不同材料去除过程，从而检查不同的测试目标。测试目标可以特别地是可以由试样反映的部件承载件(例如，PCB)的全部几何形状特征(比如，过孔、层)。

在实施方式中，部件承载件结构包括至少一个电绝缘层结构和至少一个电传导层结构的叠置件。例如，部件承载件可以是所提及的(一个或更多个)电绝缘层结构和(一个或更多个)电传导层结构的层压件，特别是通过施加机械压力和/或热能所形成的层压件。所提及的叠置件可以提供板状部件承载件，所述板状部件承载件能够为更多的部件提供大面积安装表面且无论怎样都非常薄且紧凑。

在实施方式中，部件承载件结构被成形为板件。这有助于紧凑设计，其中，部件承载件仍然为在部件承载件上安装部件提供大的基础。此外，特别是作为例如嵌入式电子部件的裸晶片，由于嵌入式电子部件的裸晶片的厚度小，因此可以方便的被嵌入到薄板件例如印刷电路板中。

在实施方式中，部件承载件结构被配置为印刷电路板、基板(特别是IC基板)和中介层中的一者。

在本申请的上下文中，术语“印刷电路板”(PCB)可以特别地表示通过将多个电传导层结构与多个电绝缘层结构进行层压而形成的板状部件承载件，例如通过施加压力和/或提供热能。作为PCB技术的优选材料，电传导层结构由铜制作，而电绝缘层结构可以包含树脂和/或玻璃纤维，被称作预浸件或者FR4的材料。各种电传导层结构可以通过下述以期望的方式彼此连接：通过形成穿过层压件的贯穿孔，例如通过激光钻孔或机械钻孔，并通过用电传导材料(特别是铜)填充所述孔，从而形成过孔或任何其他通孔连接。(例如部分地)填充的孔可以连接整个叠置件(通孔连接件延伸穿过若干层或整个叠置件)，或者填充孔连接至少两个电传导层，所述填充孔称为过孔。类似地，为了接纳电光电路板(EOCB)，可以通过叠置件的各个层形成光互连。除了可以被嵌入到印刷电路板中的一个或更多个部件外，印刷电路板通常被构造成为了容纳在板状印刷电路板的一个或两个相反表面上的一个或更多个部件。所述一个或更多个部件可以通过焊接连接到相应的主表面上。PCB的介电部分可以由具有增强纤维(例如玻璃纤维)或其他增强颗粒(诸如增强球，特别是玻璃球)的树脂组成。

在本申请的上下文中，术语“基板”可以特别地表示小的部件承载件。基板可以是与PCB相关的相对较小的部件承载件，在该相对较小的部件承载件上可以安装一个或更多个部件，并且其可以作为(一个或更多个)芯片与另外的PCB之间的连接介质。例如，基板可以与待安装在其上(例如，芯片级封装(CSP)的情况下)的部件(特别是电子部件)有基本上相同的尺寸。更特别地，基板可以被理解成是电连接件或电网的承载件以及相比于印刷电路板(PCB)的部件承载件，然而，基板具有相当高密度的横向和/或纵向布置的连接件。横向连接件是例如传导路径，而纵向连接件可以是例如钻孔。这些横向连接件和/或竖向连接件被布置在基板内，并且可以用来提供特别地IC芯片的有外壳的部件或无外壳的部件(例如裸晶片)与印刷电路板或中间印刷电路板的电、热和/或机械连接。因此，术语“基板”也包括“IC基板”。基板的介电部分可以由具有增强颗粒(例如增强球，特别是玻璃球)的树脂组成。

基板或者中介层可以包括至少下列物质的层或由至少下列物质的层组成：玻璃、硅(Si)和/或可光成像的或可干法蚀刻的有机材料，例如基于环氧树脂的堆叠材料(如基于环氧树脂的堆叠膜)、或如聚酰亚胺或聚苯并噁唑的聚合物化合物(其可以包含或可以不包含光和/热敏分子)。

在实施方式中，所述至少一个电绝缘层结构包括下述中的至少一者：树脂或聚合物，如环氧树脂、氰酸酯树脂、苯并环丁烯树脂、双马来酰亚胺-三嗪树脂、聚亚苯基衍生物(如：基于聚苯醚，PPE)、聚酰亚胺(PI)、聚酰胺(PA)、液晶聚合物(LCP)、聚四氟乙烯(PTFE)和/或它们的组合。也可以使用增强结构，诸如：网状物、纤维、球或其他类型的填充物颗粒，例如由玻璃(多层玻璃)制成，以形成组合物。半固化树脂与增强剂例如用以上提及的树脂浸渍的纤维结合在一起，被称为预浸件。这些预浸件通常因其特性而被命名，例如：FR4或FR5，这描述了它们的阻燃特性。虽然预浸件特别是FR4通常优选为刚性PCB，但是也可以使用其他材料特别是基于环氧树脂的堆叠材料(如堆叠膜)或可光成像介电材料。针对高频应用，可以优选如聚四氟乙烯、液晶聚合物和/或氰酸酯树脂的高频材料。除了这些聚合物，低温共烧陶瓷(LTCC)或其他低、非常低、极其低的DK材料(其中，“DK”可以指介电常数的实部)可以作为电绝缘结构被应用到部件承载件中。

在实施方式中，所述至少一个电传导层结构包括下述各者中的至少一者：铜、铝、镍、银、金、钯和钨。虽然通常铜是优选材料，但是其他材料或者其涂层版本也是可能的，特别是分别涂覆有超导材料如石墨烯的材料。

可以嵌入叠置件中的至少一个部件可以选自：电不传导嵌体、电传导嵌体(诸如金属嵌体，优选地包括铜或铝)、热传递单元(例如热管)、光导元件(例如光波导或光导体连接)、电子部件或上述物质的组合。嵌体可以是例如带有或不带有绝缘材料涂层(IMS-inlay)的金属块，它可以被嵌入或表面安装以促进散热。根据材料的热导率确定合适的材料，热导率应至少为2W/mK。此类材料通常基于但不限于金属、金属氧化物和/或陶瓷，例如铜、氧化铝(Al₂O₃)或氮化铝(AlN)。为了增加热交换能力，还经常使用表面积增加的其他几何形状。此外，部件可以是有源电子部件(实现至少一个p-n结)，例如电阻器、电感或电容器的无源电子部件，电子芯片，存储设备(例如DRAM或其他数据存储器)，滤波器，集成电路(如现场可编程门阵列(FPGA)、可编程阵列逻辑(PAL)、通用阵列逻辑(GAL)和复杂可编程逻辑器件(CPLD))，信号处理部件，电源管理部件(例如场效应晶体管(FET)，金属氧化物半导体场效应晶体管(MOSFET)，互补金属氧化物半导体(CMOS)，结型场效应晶体管(JFET)或绝缘栅型场效应晶体管(IGFET)，所有这些全部基于半导体材料，例如碳化硅(SiC)、砷化镓(GaAs)、氮化镓(GaN)、氧化镓(Ga₂O₃)、砷化铟镓(InGaAs)和/或任何其他合适的无机化合物)，光电界面元件，发光二极管，光电耦合器，电压转换器(例如DC/DC转换器或AC/DC转换器)，加密部件，发射器和/或接收器，机电换能器，传感器，作动器，微机电***(MEMS)，微处理器，电容器，电阻器，电感，电池，开关，相机，天线，逻辑芯片和能量收集单元。然而，其他部件可以嵌入部件承载件中。例如，磁性元件可以用作部件。这样的磁性元件可以是永久磁性元件(例如铁磁性元件、反铁磁性元件、多铁性元件或亚铁磁性元件，例如铁氧体芯)或者可以是顺磁性元件。然而，部件也可以是IC基板、中介层或另外的部件承载件，例如在板中板构型中。部件可以表面安装在部件承载件上和/或可以被嵌入部件承载件内。另外，其他部件，特别是那些产生和发射电磁辐射和/或对从环境传播的电磁辐射敏感的部件，也可以被用作部件。

在实施方式中，部件承载件是层压型部件承载件。在此类实施方式中，部件承载件是通过施加压力和/或热而叠置并连接在一起的多层结构的复合物。

在对部件承载件的内层结构进行处理之后，可以用一个或更多个另外的电绝缘层结构和/或电传导层来对称地或不对称地覆盖(特别是通过层压)经处理的层结构的一个主表面或两个相反的主表面。换言之，可以持续堆叠直到获得所需数量的层。

在完成电绝缘层结构和电传导层结构的叠置件的形成之后，可以对获得的层结构或部件承载件进行表面处理。

特别地，在表面处理方面，可以将电绝缘阻焊剂施加到层叠置件或部件承载件的一个主表面或两个相反的主表面上。例如，可以在整个主表面上形成诸如阻焊剂并随后对阻焊剂的层进行图形化，以暴露一个或更多个电传导表面部分，该一个或更多个电传导表面部分将用于将部件承载件电耦接到电子***。可以有效地保护部件承载件的仍然被阻焊剂覆盖的表面部分、特别是包含铜的表面部分免受氧化或腐蚀。

就表面处理而言，还可以选择性地将表面修饰应用于部件承载件的暴露的电传导表面部分。这种表面修饰可以是在部件承载件的表面上暴露的电传导层结构(例如，垫、传导轨道等，特别是包含铜或由铜组成)上的电传导覆盖材料。如果这种暴露的电传导层结构不受保护，则暴露的电传导部件承载件材料(特别是铜)可能被氧化，使得部件承载件的可靠性降低。然后可以形成表面修饰，例如作为表面安装的部件与部件承载件之间的界面。表面修饰具有以下功能：保护暴露的电传导层结构(特别是铜电路)，并能够(例如通过焊接)实现与一个或更多个部件的接合过程。用于表面修饰的适当材料的示例是有机可焊性保护剂(OSP)、化学镍浸金(ENIG)、金(特别是硬金)、化学锡、镍-金、镍-钯、化学镍浸钯浸金(ENIPIG)等。

根据下文中要描述的实施方式的示例，本发明的以上限定的方面和另外的方面将变得明显，并且将参考实施方式的示例进行说明。

附图说明

图1示出了根据本发明的示例性实施方式的执行部件承载件结构的质量测试的方法的流程图。

图2示意性地示出了根据本发明的示例性实施方式的用于执行部件承载件结构的质量测试的设备。

图3示出了根据本发明的示例性实施方式的用于执行部件承载件结构的质量测试的设备的细节。

图4示出了根据本发明的示例性实施方式的用于对试样进行设计的计算机实现的***，该试样用于执行涉及与试样相关的部件承载件的质量测试。

图5示出了示意图，该示意图示出了根据本发明的示例性实施方式的用于对试样进行设计的过程，该试样用于执行涉及与试样相关的部件承载件的质量测试。

图6示出了根据图4和图5设计的用于全自动质量测试设备的试样的平面图。

图7示出了根据图4和图5设计的试样，该试样包括多个一体连接的试样部分。

图8示出了根据图4和图5设计的另一试样。

附图中的图示是示意性的。在不同的附图中，相似或相同的元素被设置有相同的附图标记。

具体实施方式

在参照附图对示例性实施方式进行进一步详细地描述之前，将概述研发本发明的示例性实施方式所基于的一些基本考虑。

根据本发明的示例性实施方式，提供了一种用于对测试的试样设计进行构建和验证的***，该***可以考虑所有需要的测试项目。更具体地，可以提供一种用于对测试的试样进行构建和验证或准许以用于所有需要测试项目的全自动***。该***可以使得能够提供一种试样设计，该试样设计符合应当被认为是创建测试试样的所有标准和要求，而且为此目的可以提供自动化工具。特别地，本发明的示例性实施方式可以将IPC(印刷电路协会)法规、特定应用的用户要求、以及基于试样的自动化质量测试的要求组合。在此基础上，示例性实施方式可以自动地生成试样设计。这种架构可以减少或甚至消除人为失误，并且相比于传统方法而言可能是更灵活的且更快速地对要求变化作出反应。此外，这种试样设计架构可以允许创建没有多余特征的模块化试样。这可以使资源的使用更为高效。

有利地，对测试试样的要求可以写入外部文件或标准(特别是作为用于物理制造该试样的制法)中。根据本发明的示例性实施方式的***可以自动编译所有定义的要求。这种***还可以使得能够自动对测试的试样进行设计和证实。所提及的***还可以使得能够针对预编译的要求组对现存的试样设计进行测试和/或验证。示例性实施方式可以极大改进实验室检查的能力。特别地，根据本发明的示例性实施方式的自动化试样设计***可以具体地在试样创建过程中提供高度自动化，并且还可以执行对所获得的试样设计的验证。根据本发明的示例性实施方式的试样设计工具可以允许提供IPC合规设计，并且可以额外地考虑PCB生产和实验室测试的实际情况。特别地，可以在适当地注意用于试样设计的不同边界条件的集成和组合方面的要求的同时，执行试样生成的自动化。

根据本发明的示例性实施方式，测试试样的特征可以由基于计算机的***来定义和验证，而非由工程师定义和验证，从而使劳动强度降低，这是因为来自PCB的以及来自标准的所有特征可以由处理器编译。这种***可以允许对遵循根据IPC-2221B(版本：2012年11月)的第12.1章的合规测试试样的试样设计进行自由调整。由于这种试样设计***的动态特征，试样可以精确地适于对应于实际生产属性，并且还可以产生优化的面板利用。非常有利地，由于不受人为资源限制的基于处理器的设计程序，因此模块化试样设计变得可能。

示例性实施方式的主旨是软件工具，该软件工具可以获悉关于部件承载件产品的标准和规格的数据。然后，该工具可以自动创建符合所述标准和规格的试样。也可以根据所述标准和规格来对现存试样的正确性进行检查。

当通过根据本发明的示例性实施方式的***已经完成试样设计时，试样可以与部件承载件一起被物理地制造在共同的面板上。然后，试样可以与面板分离，并且可以经受质量测试，优选地在全自动质量测试设备中经受质量测试。由于试样和部件承载件的共同制造，也可以预期对试样执行的质量测试的结果来指示部件承载件的质量。在试样的质量测试期间，试样可以经受材料去除过程(例如，研磨)，以使试样的感兴趣的平面(例如，横截面)暴露，从而示出一个或更多个测试目标(比如，钻孔)。在本申请的上下文中，术语“去除材料以使平面暴露”可以特别地表示在试样的水平、竖向或对角方向上的材料去除。因此，所暴露的平面可以具有任何取向(特别地，水平方向、竖向方向或对角线方向)。此后，可以通过检测单元对暴露平面的图像进行检测，可以在图像上确定一个或更多个测试目标(比如，钻孔)，并且可以基于所确定的至少一个测试目标来对质量进行评定。

对部件承载件结构的横截面具有影响的变量的示例(参见下述对单个变量的更详细的讨论)是用于材料去除的研磨体、对准(例如使用操纵臂)、在研磨和/或抛光期间所施加的压力、在研磨或抛光期间的旋转速度、特别是从部件承载件结构的材料去除的控制(更具体地，材料去除进度控制)、清洁(部件承载件结构和/或研磨体)以避免携带、加热或冷却，以及热负载和机械负载。

关于研磨，可调节的参数是研磨介质的晶粒尺寸、接触压力和选择速度。晶粒也可以为研磨机进行调整。部件承载件结构的横截面表面的抛光可以使用金刚石悬浮液进行(其中，旋转可以是同步的或往复的)。可选地，部件承载件结构的浸渍和/或填充可以防止铜孔的污染。

关于用于材料去除的所使用的研磨体，有利的是，材料去除过程不会产生过多的热量，从而保持部件承载件结构的层压件的完整性。优选地，材料去除过程可以在比部件承载件材料的树脂材料的玻璃化转变温度Tg显著低的温度下进行(例如，在摄氏度或开尔文度上比Tg低至少10％)。例如，水可以用作冷却和/或清洁介质。

为了去除部件承载件结构的材料，研磨可能是优选的。然而，材料去除也可以通过(例如线材)切割、线材侵蚀、等离子体处理、激光处理、喷砂、水喷流、铣削、锯切、用门式剪切机处理、离子束处理和/或冲孔来完成。

优选地，晶粒尺寸可以(特别是在材料去除结束时)足够精细，以支持随后的抛光。晶粒尺寸可以根据使用的抛光悬浮液进行选择。例如，3μm晶粒可能仅适用于一定程度的研磨。

为了抑制部件承载件结构的研磨表面和/或抛光表面的平面度的变化，避免过热和过冷可能是有利的。此外，应保持较低的热负载和机械负载荷。

在设计操纵单元的操纵臂时，部件承载件结构的滑动和/或转动应保持尽可能低。这种有利的边界条件可以影响最大旋转速度的选择。

接下来，将对研磨处理的实施方式进行说明。有利地，可以执行迭代研磨控制处理。研磨盘(或板)可以水平地或垂直地布置，或者如果需要或期望(鉴于所实施的研磨类型)，则可以以特殊角度进行布置。

关于材料去除进度的控制，可以使用相机来监测研磨进度。例如，可以将这样的相机布置在研磨体上和/或研磨体中。这可以促进部件承载件结构的经处理过的表面的平面性和/或对准。进度控制也可以通过电性测量来实现，例如通过接触在特定材料去除进度状态下被部分地或全部地去除的铜结构，这可以通过电信号的变化来检测。另外，可替代地，进度控制可以基于一个或更多个机械止动件(例如，具有足够硬的表面，优选地为金刚石表面)，当实现材料去除过程的预定进度时，研磨体紧靠该机械止动件。此外，研磨体上的电阻测量可以用于进度控制。在其他实施方式中，就进度控制方面而言，可以对渐进进料进行测量。例如，对于贯穿孔，这种孔打开的瞬间可能会导致显著的压降。当达到微过孔时，对压力的影响可能是相反的，即可以检测到压力增加或电阻增加。研磨金属过孔材料而不是较软的树脂材料可能会增加压力。如果在微过孔处测量到电信号并且微过孔的电传导材料被去除时，则电阻可能增加，这也是可检测到的。在进度控制的又一实施方式中，可以检测到例如在达到目标时水的变色。此外，电阻测量(例如在研磨期间去除的牺牲结构)也可以用于进度控制。在与进度控制有关的又一实施方式中，可以使用声音检测、基于摩擦计的检测、压在研磨盘上的销(可选地与光栅组合)等。一旦检测到钻孔的中央部，则研磨可以停止。

优选地，可以在测试目标处或接近测试目标处对进度进行测量。仍然参考研磨处理的进度控制，硬停止是可能的。然而，迭代研磨处理也是可能的。

在实施方式中，可以对研磨体与部件承载件结构之间的接触压力进行测量。例如，这可以通过压力调节器(例如根据力进行调节)而以自动化方式来完成。在材料去除期间，压力可以保持恒定，或者可以变化。少量的研磨体可以与时间、压力、旋转进行平衡。也可以根据吞吐量、质量目标、样品厚度来施加可变压力。可以以不会发生部件承载件结构的损坏的方式来调节最大压力，特别是在诸如钻孔的测试目标处或测试目标周围。特别地，可以根据部件承载件的研磨方式(例如，沿层研磨、抵靠层研磨等)来选择接触压力。应注意，切割准备既不会增强也不会减少部件承载件结构中的质量问题。

关于旋转速度和类型，可能有利的是，仅在低于预定最大值的范围内产生热量。旋转方向可以是同步的，或者可以是相反的。夹持或操纵装置(诸如夹紧装置、操纵夹具、六足架等)可以快速振荡。

在旋转方面可以被调整的参数包括旋转时间、接触压力、旋转类型、部件承载件结构的材料、晶粒等。

关于在用于以自动化方式执行质量测试的处理期间的部件承载件结构的对准或取向，相机可以确定部件承载件结构样品在第一次研磨之前是否被正确地定位。如有必要，可以对部件承载件结构的位置进行校正，以确保适当的对准(例如，基于与优选地未镀铜的外部参考孔的比较；例如，可以在光处理中钻孔或蚀刻此类参考孔)。可替代地，可以执行机械对准处理(例如使用对准销)。

对准的目的可以是目标平面和研磨介质应该平行地取向。这可以通过相应地影响介质、研磨体、转动一个或甚至所有所涉及的部件等来实现。

仍然参考对准，相机图像可以捕获参考点和要观看的目标点。这样的数据可以定义目标平面(软件支持地、机械地等)，并且可以使目标平面平行于研磨介质。在对准控制的进一步过程中，限制因素可能是六足架/研磨速度/最大力的组合，从而保持与整个***的机械稳定性相对应的对准。

现在参考部件承载件结构的清洁，一个实施方式可以在研磨期间对部件承载件结构进行清洁。在迭代方法中，每个新的研磨阶段(例如粗研磨之后的细研磨)可以通过清洁阶段来进行。清洁可以确保不会发生颗粒物的携带。例如，在清洁方面，颗粒可以会被吹走、吸走、蒸发、燃烧、剥离、刷洗、漂洗等。例如，可以在研磨处理期间执行连续清洁。可以实施抽吸、冲洗(优选地浴或水槽)、剥离、吹洗、超声波浴(振洗)或其他清洁单元。有利地，非常小的裂纹可以通过清洗冲洗掉。在清洁之后，可能有利的是，剩余颗粒的最大尺寸应等于或小于下一处理中用于研磨的颗粒尺寸。

关于试样设计，它可以是标准化的，或者可以存在偏差。任何偏差都可以与用户进行协调。例如，试样型部件承载件结构可以设置有一个或更多个对准孔、磨损传感器等。

在对部件承载件结构的质量进行评定方面，用于质量标准或特性的示例是锐边(优选地90°)、接近零的半径、平面度、低于预定的阈值的公差(例如10％或优选地小于10％，具有不大于7％的公差)。部件承载件结构的另一个质量特征是，它优选地在100倍放大的图像中是无刮痕的。此外，部件承载件结构应该没有间隙(特别是在样品与嵌入剂之间，更特别是在传导层与嵌入剂之间，特别是在铜与嵌入剂之间)。树脂在嵌入时可能会收缩(快速固化嵌入剂有很多体积损失，慢速固化试剂则有很少的体积损失)，但收缩不应过大。

图1示出了根据本发明的示例性实施方式的执行部件承载件结构102的质量测试的方法的流程图170。用于描述图1的附图标记涉及图2或图3的实施方式。优选地，所提及的部件承载件结构102可以是形成面板的一部分并且用于测试部件承载件(诸如印刷电路板(PCB)或集成电路(IC)基板)的试样。然而，部件承载件结构102可以替代地是包括多个连接的部件承载件的预制件、或部件承载件的预制件、或制造完成的部件承载件的面板或阵列(诸如四分之一面板)。

有利地，流程图170的方法可以对应于由自动化设备100执行部件承载件结构102的质量测试。优选地，该方法可以包括在所述设备100的入口106(在逻辑上对应于输入172)与出口108(在逻辑上对应于输出190)之间执行质量测试，而无需人工干预。换言之，设备100的入口106对应于该方法的输入172，而设备100的出口108对应于该方法的输出190。更具体地，提供了用于部件承载件结构102的横截面制备和视觉检查以及测量的自动化处理。优选地，无需手动工作，并且整个处理可以是自动化的。为此目的，测试试样型的部件承载件结构102可以被配置成用于自动化操纵和机器可读串行化。

如附图标记172所示，可以将部件承载件结构102输入到设备100中。

参考方框174，可以将试样作为部件承载件结构102***到设备100中，并且由此可以由机器人120完全自动地操纵该试样。更具体地，试样可以是例如可以根据IPC-2221构造或设计的部件承载件结构102。部件承载件结构102可以向设备100提供可追溯性信息。为此目的，可以使用设备100执行的方法可以包括自动地识别将要经历质量测试的部件承载件结构102。例如，可以在列表中登录试样型部件承载件结构102。可以对多个试样进行分类。出于可追溯性的目的，可以在指定给各个部件承载件结构102的数据集中指定诸如批号、面板号、阵列号、x/y信息、横截面号、报告号、请求识别符等的信息。例如，这样的数据集可以存储在数据库128中。

参考方框176，仍然可以与面板等的其余部分一体连接的部件承载件结构102可以被单个化或分离，例如通过从诸如面板的较大本体160铣削或切割部件承载件结构102。为此目的，可以在较大本体160中搜索部件承载件结构102的限定位置并将其切割出。结果，可以获得分离的部件承载件结构102形式的测试样品。例如，可以根据最小的镀覆的贯穿孔或对应于用户定义来完成对部件承载件结构102的切割。

参考方框178，然后，可以使部件承载件结构102经受热应力，例如通过执行焊料浮动测试来进行。例如，可以将部件承载件结构102浸入熔融焊料中，以使部件承载件结构经受热应力。作为焊料浮动测试的替代方案，也可以执行替代的热应力方法，例如回流模拟。

参考方框180，部件承载件结构102可以经受或者也可以不经受封装处理，以在随后的质量测试期间简化操纵和/或缓冲应力。虽然部件承载件结构的传统手动质量测试可能需要在评定质量之前进行封装，但根据涉及部件承载件结构102的全自动化质量测试的本发明的示例性实施方式，可以省略这种嵌入。如果可选地执行，则封装处理可以将部件承载件结构102放入至诸如树脂的嵌入材料中，用于进一步制备。然而，在其他实施方式中，可以有利地跳过这种嵌入(如附图标记192所指示的)，因为根据本发明的示例性实施方式的自动化操纵也可以在没有这种封装的情况下完成。

参照方框182，然后可以去除部件承载件结构102的材料，以暴露出将要经受质量测试的部件承载件结构的内部。更具体地，可以创建部件承载件结构102的微截面(特别是横截面)。为此目的，可以将部件承载件结构102研磨并且随后抛光到限定的位置(优选地直到过孔或钻孔或图案的中央部)。例如，可以执行不同阶段的砂纸处理和抛光。例如，对于研磨，可以使用具有不同晶粒的砂纸(例如，使用以下晶粒中的一者或更多者：60、180、1200、2000)。

参考方框184，该方法可以包括在所述材料去除后，对部件承载件结构102的一个或更多个预定的测试目标116(例如镀覆的过孔及其特性)进行确定。此外，该方法可以包括对部件承载件结构102的一个或更多个测试目标116的特性或属性进行评估，用于对部件承载件结构102的质量进行评定。当跳过框180时，该方法可以包括基于未封装的部件承载件结构102，否则基于封装的部件承载件结构102，来确定至少一个预定的测试目标116。特别地，部件承载件结构102的横截面的视觉分析可以优选地以自动化的方式执行。例如，可以执行x/y尺寸测量(例如检查堆叠、铜厚度等)。特别地，视觉检查可以包括对某些缺陷的分析。在所述检查期间，可以考虑以下测试目标116和指定的特性中的一个或更多个：多层堆叠；镀覆的贯穿孔特性(如壁特性、地特性)；表面粗糙度的质量(例如，表面粗糙度可以对应于Ra标度和/或对应于Rz标度来确定)。在粗糙度方面，粗糙度值Rz可以用作在部件承载件结构102的暴露表面(特别是横截面)处存在刮痕的标准，而粗糙度值Ra可以用作材料去除过程(特别是研磨处理)的质量的标准。例如，质量标准可以是通过研磨和/或抛光所暴露的部件承载件结构102的表面的粗糙度不应大于在前一材料去除阶段中使用的研磨盘和/或抛光膏的粗糙度。如果不满足这一标准，则可以得出结论，人工制品已由早期的材料去除阶段引入。例如，可以获得至少1μm的测量分辨率。例如，可以根据IPC-6012、IPC-a-600等执行质量测试。

参考方框186，该方法可以包括创建和存储具有预定的特性的报告。报告可以对质量测试及其结论进行总结。这可以确保质量测试的适当文件。

参考方框188，该方法然后可以包括将所分析的部件承载件结构102和质量测试存档。特别地，这可能涉及样本存储、电子文档存储等。

如附图标记190所指示的，然后可以从设备100输出部件承载件结构102。

图2示意性地示出了根据本发明的示例性实施方式的用于执行部件承载件结构102(在这里实施为试样)的质量测试的设备100。如设备100的圆周外壳131所指示的，整个质量测试可以在封闭的单元内以自动化的方式执行。

在图2的左上侧，示出了平面片状本体160的平面图，该本体可以是用于以批量程序制造多个部件承载件(如印刷电路板)的面板。所示的面板可以例如具有18x 24英寸²或更大的尺寸。面板的中央主区域可以被细分为多个阵列161(在所示实施方式中为四个四分之一面板)，每个阵列包括多个PCB。在围绕部件承载件的框架163中，可以形成一个或更多个条形测试试样作为部件承载件结构102。有利地，可以预见至少一个水平地延伸的部件承载件结构102和至少一个垂直地延伸的部件承载件结构102，从而可以执行质量测试以识别两个垂直方向中的潜在结构缺陷。

现在更详细地参***100，入口容纳单元136布置在所述设备100的入口106处，并且被配置成用于在测试之前以堆叠的方式来容纳多个部件承载件结构102。因此，在与面板型本体160分离之后，试样型部件承载件结构102可以被***到入口容纳单元136中。可替代地，可以将较大本体160堆叠在容器型入口容纳单元136中，每个较大本体160都包括至少一个部件承载件结构102。

机器人操纵单元104被配置成用于沿着设备100的入口106与出口108之间的各个部分来操纵部件承载件结构102(可选地仍然连接在本体160内)。特别地，操纵单元104被配置成用于将待测试的部件承载件结构102(或整个本体160)夹持并从入口容纳单元136通过入口106转移到下面描述的识别单元110。更具体地，操纵单元104包括入口操纵子单元122，该入口操纵子单元122被配置成用于在入口106与下面描述的材料去除单元112之间操纵部件承载件结构102。有利地，操纵单元104包括一个或更多个机器人120，该机器人120可以包括一个或更多个六足架、一个或更多个线性机器人、一个或更多个关节臂机器人等。六轴机器人或六足架(在图2中以附图标记120示意性示出)可以具有配备有传感器的轴，并且适于在全自动化设备100内操纵部件承载件结构102。有利地，六足架可以用于由材料去除单元112执行的材料去除过程(特别是研磨处理)，因为这样的六足架可以是机械稳定的，并且同时可以非常精确地适应于六个轴。参考图3，六轴机器人或六足架可以在横截面站127中用于操作材料去除单元112和/或用于操作对准单元154。因此，通过材料去除来制备部件承载件结构102可以变得高度精确和稳健，以防止可能的未对准。此外，操纵单元104的入口操纵子单元122和/或出口操纵子单元124的线性机器人和/或关节臂机器人(未示出)可以用于在自动化设备100的各个工作站之间操纵部件承载件结构102。

如前所述，操纵单元104的入口操纵子单元122将部件承载件结构102发送到识别单元110。后者识别单元110被配置成用于识别应当对其执行质量测试的部件承载件结构102。这可以确保可追溯性。更具体地，识别单元110被配置成用于基于识别符126的检测来识别部件承载件结构102，该识别符126可以物理地连接到部件承载件结构102或者可以形成部件承载件结构102的一体的一部分。例如，这样的识别符126可以是可以由识别单元110的光学读取器读出的QR码、条形码或字母数字码。识别符126也可以是诸如RFID(射频识别)标签或NFC(近场通信)标签的应答器。在此类实施方式中，识别单元110可以包括无线读取器，该无线读取器被配置成用于无线地读出应答器型识别符126，用于检索识别信息。为了基于部件承载件结构102的识别符126来识别部件承载件结构102以及/或者为了检索指定给所识别的部件承载件结构102的附加数据(例如特定质量测试指令)，识别单元110可以访问相应的数据库128。特别地，识别单元110可以被配置成用于通过将检测到的识别符126与存储在所述数据库128中的指定的数据集中的相关身份信息相匹配来识别部件承载件结构102。例如这样的数据集可以将可从识别符126读取的识别码与关于部件承载件结构102的进一步信息相关联，例如与关于其制造历史的信息(例如批号、制造日期、制造时间等)相关联。识别单元110还可以被配置成用于从数据库128中检索质量测试相关信息，该信息指示要对所识别的部件承载件结构102执行的质量测试。这样的质量测试相关信息可以定义应当针对所识别的部件承载件结构102执行的质量测试。可以对不同类型的部件承载件结构102执行不同的质量测试。

在其中在通过入口106将部件承载件结构102引入设备100之前，该部件承载件结构102尚未与较大本体160分离的实施方式中，可以设置单个化单元148(诸如铣削机器或激光切割机)，并且该单个化单元148可以被配置成用于使部件承载件结构102从面板型本体160单个化。例如，可以通过铣削或激光切割来完成单个化。

此后，经处理的部件承载件结构102可以由操纵单元102传递到热应力暴露单元150，该热应力暴露单元150被配置成用于将部件承载件结构102暴露于热应力。优选地，热应力暴露单元150被配置成用于将部件承载件结构102浮动在热应力浴上，该热应力浴可以包括熔融焊料。由此，可以使部件承载件结构100经受热应力。

部件承载件结构102然后可以由操纵单元104的以上提及的机器人或由操纵单元104的另一机器人120发送到材料去除单元112。后者材料去除单元112被配置成用于去除部件承载件结构102的材料，以暴露正在进行或经受质量测试的部件承载件结构102的内部。特别地，材料去除单元112可以被配置成用于通过研磨、优选地横截面研磨(或者可替代地平面研磨)来去除部件承载件结构102的材料。

为了提高材料去除的精度，可以由对准单元154来对部件承载件结构102对准，该对准单元154可以例如被配置成用于基于其所捕获的图像来确定部件承载件结构102的对准标记(例如，钻孔)。所述对准可以在通过材料去除单元112进行研磨之前执行。对准单元154被指定给材料去除单元112，并且对准单元154可以被配置成用于在材料去除过程之前使部件承载件结构102对准。因此，由对准单元154执行的对准优选地在由材料去除单元112执行的材料去除过程之前执行。这样的对准因此可以形成材料去除过程特别是研磨处理的一部分。

可选地，可以设置去除材料量化单元142并且将去除材料量化单元142配置成用于对在研磨期间从部件承载件结构102去除的材料的量进行量化。通过确定研磨材料的量，可以实现研磨进度，并且因此可以精确控制研磨处理。

在研磨之后，部件承载件结构102可以被提供至抛光单元140，抛光单元140被配置成用于在去除材料之后将部件承载件结构102的暴露表面抛光。不是从部件承载件结构102去除大量额外的材料(其是在研磨期间发生)，而是抛光可以减少表面粗糙度，并且可以在不过度去除材料的情况下提高表面质量。经抛光的表面可以提供更多或关于将被用作将在下文中分析的目标特征的一个或更多个测试目标116的更多精确信息。

仅可选地，然后可以(或者可替代地，已经在由材料去除单元112来去除材料之前)将部件承载件结构100提供至封装单元144，该封装单元144被配置成用于将部件承载件结构102封装在包封部146中，使得随后在包封部146中将检测到部件承载件结构102。这种包封部146可以是用作应力缓冲器并且在随后的(和/或在先前的)分析期间简化部件承载件结构102的操纵的树脂。

然而，由于全自动化质量测试设备100也可以能够在没有封装的情况下执行部件承载件结构102的质量测试，因此可以替代地并且可能甚至优选地省略这种封装。因此，即使是未封装的部件承载件结构102也可以经受后续的处理。

此后，(封装的或未封装的)部件承载件结构102可以例如由操纵单元104的另一机器人120发送到清洁单元152，该清洁单元152被配置成用于对部件承载件结构进行清洁。例如，部件承载件结构102可以以超声波浴被冲洗。

另一对准单元154可以被配置成用于在检测和确定其上的测试目标116之前使部件承载件结构102对准。为此目的，可以对部件承载件结构102的一个或更多个对准特征(例如贯穿孔，例如布置在角部中)进行检测，并将其用于在空间上对准部件承载件结构102。

然后可以对对准的部件承载件结构102进行成像。为此目的，可以设置检测单元162并且将检测单元162配置成用于对部件承载件结构102的(同时通过所述材料去除而暴露的)内部的图像数据进行检测。

这样的图像数据可以被传送到确定单元114。后者确定单元114可以被配置成用于对部件承载件结构102的一个或更多个预定的测试目标116进行确定。测试目标116可以是在部件承载件结构102的成像横截面中可见的预定特征，并且可以与质量评估方面的特别有意义的特征有关。部件承载件结构102的测试目标116的适当特性或属性可以是钻孔158(特别是激光钻孔或机械钻孔，其可以由镀覆铜填充)的直径D、这些相邻钻孔158之间的距离L、电传导层结构130(诸如图案化的铜层)和/或电绝缘层结构132(诸如预浸件的片材)的厚度d、此类层结构130和/或132的平面度、以及此类层结构130和/或132的分层程度(参见附图标记133)。在图2中分别以顶视图165和侧视图167示出了所提及的测试目标116。然而，另一测试目标116(例如在平面研磨的情况下)可以是铜线或多条铜线以及它们之间的空间。

有利地，确定单元114被配置成用于对图像数据进行处理，以确定或识别预定的测试目标116。更具体地，确定单元114可以被配置成首先基于检测到的部件承载件结构102的第一图像而以粗略的方式来确定预定的测试目标116。此外，确定单元114可以被配置成用于其次基于在检测到第一图像之后并且在蚀刻部件承载件结构102的表面之后所检测到的部件承载件结构102的检测到的第二图像而以精细的方式来确定预定的测试目标116。在可替代实施方式中，确定单元114的单次操作也是可能的，其中确定单元114基于单个图像来对测试目标116进行确定。作为用于该确定的基础，确定单元114还可以访问数据库128，例如访问将被考虑用于该确定的测试目标116。

非常有利的并且如反馈回路169所指示的，确定单元114可以被配置成用于通过迭代地重复包括材料去除(可选地包括抛光和/或清洁和/或蚀刻)、图像检测和图像分析的成系列的部分来对预定的测试目标116进行确定。通过此类迭代方法(当达到足够的准确度时可以终止)，可以显著地提高质量测试的可靠性。

如图2进一步所示，提供了评估单元118，该评估单元118被配置成用于对部件承载件结构102的所确定的测试目标116进行评估，以评估部件承载件结构102的质量。评估单元118可以被有利地配置成用于基于所确定的测试目标116的特性来对部件承载件结构102的质量进行评定。更具体地，评估单元118可以被配置成用于通过将部件承载件结构102分类为多个质量类别中的一个来对质量进行评估。高度合适的可以是将各个部件承载件结构102(和/或指定的较大本体160)自动分类为由下述各者组成的一组类别中的一个类别：“通过”(指示部件承载件结构102和/或较大本体160已经通过质量测试)；“失败”(指示部件承载件结构102和/或较大本体160未通过质量测试)；以及“需要进一步分析”(指示部件承载件结构102和/或较大本体160需要额外的质量分析，因为评估单元118还不能以有意义的方式来决定质量)。在后一种情况下，还可以将部件承载件结构102传递给人工操作者以进行人工分析。所描述的通信和用户影响可以通过输入/输出单元135与控制单元或处理器156通信耦合而在用户和设备100之间交换。

特别地，评估单元118可以被配置成用于通过下述方式来对质量进行评估：将每个测试目标116单独地或者优选地将部件承载件结构102的每个测试目标106的每个属性或特性单独地分类为多个质量类别中的一个类别，特别是在由“通过”、“失败”、以及“需要进一步分析”组成的一组类别中的一个类别。只有非关键参数的微小偏差仍然可以允许将部件承载件结构102分类为“通过”。基于特定缺陷的类型并且/或者基于特定缺陷的强度，可以将缺陷分类为关键缺陷或非关键缺陷。这样的质量测试可以包括多个标准，这些标准可以被单独地判断，用以实现关于质量和性能的精细决策。

为了支持其评估任务，评估单元118可以包括人工智能模块134，该人工智能模块134被配置成用于使用人工智能来执行评估，例如使用神经网络。用于训练人工智能模块134的训练数据等也可以存储在数据库128中。

通过蚀刻部件承载件结构102的暴露表面的可选的蚀刻处理，部件承载件结构102的被分析的暴露表面上的附加特征(诸如晶界和镀覆线)可以变得可见。这可以使得评估单元118对测试目标116的特性的评估更加准确。

在所述评估之后，被分析的部件承载件结构102可以被输送出设备100。为此目的，操纵单元104设置有出口操纵子单元124，该出口操纵子单元124被配置成用于借助于至少一个附加的机器人120来对部件承载件结构102进行操纵，例如在材料去除单元112与出口108之间进行。如所示，设备100包括出口容纳单元138(例如也是容器型的)，该出口容纳单元138被布置在出口108处并且被配置成用于在测试之后以堆叠的方式容纳多个部件承载件结构102。操纵单元104可以被配置成用于将被测试的部件承载件结构102通过出口108转移到出口容纳单元138。这可以例如通过另外的机器人120来完成。

如附图标记156所指示的，设备100可以包括一个或更多个处理器或处理器的一部分，其可以被视为用于在部件承载件结构102的质量测试期间控制设备100及其上述部件的操作的控制单元。

非常有利地，设备100可以被配置成用于在入口106与出口108之间执行质量测试而无需人工干预。仅可选地，用户访问可以经由输入/输出单元135来实现。设备100的自动化特性可以使质量测试加速，并且可以使质量测试更加准确，同时减少在质量测试方面所需的人力资源。此外，吞吐量可以增加。

图3示出了根据本发明的示例性实施方式的用于执行部件承载件结构102的质量测试的设备100的细节。图3示出了图示出图2的设备100的元件的特定的实施方式。

输入部分125涉及设备100在入口106与材料去除之间的一部分。横截面站127因此对应于设备100的后续部分，在该后续部分处通过研磨和随后的抛光以全自动化的方式来创建部件承载件结构102的横截面。输出部分129涉及设备100在横截面站127与出口108之间的一部分。

图4示出了根据本发明的示例性实施方式的用于对执行涉及与试样相关的部件承载件256(参见图6)的质量测试的试样200(参见图6至图8)进行设计的计算机实现的***270。

如上文参考图2和图3所描述的，部件承载件结构102可以在设备100中经受质量测试。优选地，这种部件承载件结构102可以是试样200。另外，如从图2和图3中可以看到的，自动化设备100可以被配置成用于通过对试样200(对应于图2的部件承载件结构102)进行测试来执行涉及与试样相关的部件承载件256的质量测试。明显地，与部件承载件256有关的质量测试的可靠性取决于实际被测试的试样200的性能。在下文中，将描述用户如何使用自动化的基于计算机的工具来容易地设计试样200，从而同时满足各种要求。

现在具体参考图4，可以提供一种用于对执行涉及与试样相关的部件承载件256的质量测试的试样200进行设计的对应的计算机实现的***270。如所示的，***270包括用户界面286，该用户界面286用作输入/输出单元并且可以例如是图形用户界面(GUI)。用户界面286可以包括输入元件(比如，键盘、计算机鼠标、触摸屏和/或声音识别***)和输出元件(比如，显示器、扬声器、触摸屏等)。用户可以经由用户界面286输入或选择要被供应至输入单元272、274、282的输入数据。

特别地，***270包括合规输入单元272，该合规输入单元272被配置成经由用户界面286接收合规输入数据，该合规输入数据指示待设计的试样200需满足的合规条件。

有利地，合规输入单元272可以被配置成接收指示在一个或更多个行业标准方面的合规条件的合规输入数据。这种行业标准(比如，IPC-2221、印刷板设计的通用标准)可以例如包括用于产品类别的定义、以及例如文件资料、资质评定、质量担保的通用要求等。特别地，IPC-6012(特别地，在本专利申请的优先权日期时有效的最新版本)和IPC-A-600(特别地，在本专利申请的优先权日期时是有效的最新版本)是用于例如部件承载件256的印刷电路板(PCB)的制造的相关行业标准。甚至更具体地，IPC-6012涉及刚性印刷板的资质和性能规格。IPC-6012行业标准的主题包括材料要求、视觉检查要求、焊料掩膜要求、电气要求和将要执行的电气测试、清洁要求以及应用测试。经由合规输入单元272，用户可以指示将要创建的试样200应该符合的所述行业标准和/或其他行业标准中的一个或更多行业标准。因此，可以使用***270创建符合标准的试样200。如所示出的，合规输入单元272可以访问数据库288，在该数据库288中可以储存与行业标准(比如，IPC-6012、IPC-A-600等)有关的信息。

附加地或替代性地，合规输入单元272还可以被配置成经由用户界面286接收指示用户定义的合规条件的合规输入数据。例如，根据特定应用的特性，用户可以定义也应该由所创建的试样反映的合规准则(例如，电气要求)。与其中仅使用不能适应于用户具体需求的标准试样的常规方法相比，通过为用户提供对所设计的试样200应该满足的一个或更多个另外的边界条件进行定义的机会，可以进一步增强在试样创建方面的设计自由度。

除此之外，提供了产品输入单元274，产品输入单元274被配置成经由用户界面286接收产品输入数据，该产品输入数据指示与待设计的试样200有关的待制造的部件承载件256的性能。有利地，产品输入单元274可以被配置成接收指示下述各者的产品输入数据：待制造的部件承载件256的钻孔的直径D、相邻的钻孔之间的距离L和/或层结构(参见图2)的厚度D。换言之，尽管合规输入单元272可以允许定义要开发的试样200应该满足的一般的合规准则，但是产品输入单元274可以允许用户定义部件承载件特定的性能(例如，部件承载件256的钻孔应具有例如2mm的直径)，这些性能随后可以反映在所设计的试样200中。描述性地说，产品输入单元272可以允许用户预先定义哪些PCB特定属性应当被考虑用于目前设计的试样200的创建。

此外，***270可以包括初始试样输入单元282，该初始试样输入单元282可以被配置成经由用户界面286接收指示初始试样设计的信息。例如，用户可能已经开发了试样，用户也可以将该试样用于本申请，只要该试样能够与一些行业标准的要求和产品特定要求相兼容即可。对这种用户定义的试样进行描述的数据集也可以储存在数据库288中，并且可以根据由用户作出的对应选择由初始试样输入单元282访问。***270可以准许或不准许初始试样设计。通过将用户侧初始试样设计的描述与行业标准相关的准则和/或产品特定准则结合，可以确保初始试样设计仅在与行业标准和由用户定义的产品不矛盾时才被保留或仅在有限的程度上被保留。

经由输入单元272、274(以及可选地经由输入单元282)进行的输入可以被供应至可选但有利的冲突确定单元280。冲突确定单元280可以被配置成对在所输入的一个或更多个行业标准方面的合规条件与所输入的用户定义的合规条件之间的潜在冲突或矛盾进行确定。在冲突确定单元280确定冲突存在(例如，由于产品相关的边界条件与行业标准相矛盾)的情况下，可以邀请用户经由用户界面286指示：对设计试样200而言，是相应的行业标准方面的合规条件应当具有优先级，还是冲突的用户定义的合规条件应当具有优先级。优选地，冲突确定单元280可以被配置成：在确定所述冲突之后，提出修改的合规规则，从而去除至少一个行业标准方面的合规条件与用户定义的合规条件之间的冲突。如果冲突未得到补救，冲突确定单元280也可以通过向用户定义的产品准则给予优先级来继续试样创建过程。

由输入单元272、274和/或282接收的输入数据可以直接或经由可选的冲突确定单元280被发送至试样设计单元276，以创建对用于制造试样200所需的试样200的所有性能进行指示的数据集。更具体地，试样设计单元276可以配置成对试样200进行设计，以便满足所述合规条件和/或部件承载件256的所述性能和/或初始试样设计的性能。如上文所述，在冲突的情况下，所述冲突可以通过冲突确定单元280来补救。替代性地，可以通过预定的优先级排序来补救冲突，例如从而给予优先于行业标准的要求的用户定义的产品性能偏好。

优选地，试样设计单元276可以被配置成使用将指示初始试样设计的信息用作起点来设计试样200。因此，考虑到行业标准合规和/或产品规格，对初始试样设计的仅必要调整可以足以对试样200进行设计。因此，用于对试样200进行设计所需的计算负担可以保持较小。

此外，试样设计单元276可以被配置成根据与良好制造规范(GMP)相关的至少一个边界条件来对试样200进行设计。GMP规则可以存储在数据库288(试样设计单元276可以访问该数据库)中，并且也可以被视为试样设计要考虑的边界条件。

非常有利地，试样设计单元276可以被配置成将试样200设计成能够与由全自动设备100执行的试样200的质量测试相兼容，该全自动设备100比如为图2和图3所示的全自动设备。在下文中，将描述多种措施：该措施可能被用于使所设计的试样200能够与全自动质量测试适当地兼容。对于下面的描述，还参考图6至图8中所示的对应的试样特征。

为了在基本上不需要用户干预的情况下支持自动化质量测试，试样设计单元276可以被配置成将试样200设计成具有操纵区208，操纵区208被配置成通过设备100的机器人操纵单元104操纵试样200。为了避免操纵与测试之间的冲突，操纵区208可以没有用于质量测试的测试目标116。有利地，试样设计单元276可以被配置成将试样200设计成使得：在试样200的底板202的两个相对主表面上的对应区域中设置操纵区208。此外，试样设计单元276可以被配置成将试样200设计成具有测试区212，该测试区212被定位成与操纵区208间隔开并且包括用于质量测试的测试目标116，如图6至图8中所示的。

此外，所设计的试样200的自动化识别由于其在质量测试期间全自动处理而可能是有利的。为此目的，试样设计单元276被配置成将试样200设计成具有识别符126，该识别符126被配置成对试样200和/或相关的部件承载件256进行识别。试样设计单元276可以确保两个试样200不具有相同的识别符126，使得每个试样200可以具有唯一的识别符。

为了支持通过设备100对试样200的自动化对准，试样设计单元276可以被配置成将试样200设计成具有一个或更多个对准结构216，对准结构216优选地实施为对准通孔并且如图6和图7所示的。

通过将试样设计单元276配置成将试样200设计成具有机械编码特征230，也如图7和图8所示，机械编码特征230可以禁止试样200任何错误地***到用于执行质量测试的设备100中。这可以使自动质量测试具有很强的故障稳固性并促进自动化。

除此之外，试样设计单元276可以被配置成将试样200设计成具有牺牲结构224，该牺牲结构224用于监测用于使测试目标116暴露的材料去除过程的进度，如参考图8详细描述的。这也促进了试样200的全自动操纵。

非常优选地，试样设计单元276还可以被配置成将试样200虚拟地设计成具有一体连接且功能上分离的多个试样部分226，每个试样部分226被配置成能够单独用于由自动化设备100进行质量测试，参见图7。此外，所设计的试样200的这种模块化特点有助于试样200在全自动质量测试中集成的显著适用性。

表征所设计的试样200的数据集(在图5中以附图标记290指示)可以被发送至输出单元278。所述数据集可以被配置成提供对所设计的试样200进行指示的输出数据，所设计的试样200满足所述合规条件和/部件承载件256的所述性能以及/或者具有初始试样设计的性能中的至少一些性能。这种数据集可以从输出单元278经由用户界面286被呈现给用户。数据集还可以是由用户(诸如，消费者)定义的试样设计，该试样设计应当是测试相关的合规性(特别是相对于一个或更多个行业标准和/或相对于对应的部件承载件的特征而言)。

图4中所示的各种功能块可以集成在一个或更多个处理器284中。

图5示出了示意图，该示意图示出了根据本发明的示例性实施方式的用于对执行涉及与试样相关的部件承载件256的质量测试的试样200进行设计的过程。

作为输入(该输入可以由用户界面286供应)，测试标准(对照合规输入单元272)、用户产品设计(对照产品输入单元274)以及与已经存在的测试试样相关的数据(参见初始试样输入单元282)可以被供应至处理器284(处理器284可以实现试样设计单元276和可选的冲突确定单元280的功能)，以对试样200进行构建和/或验证。由处理器284处理的结果是通过数据集290在经准许的测试试样200的可制造性方面描述的经准许的测试试样200。

图6示出了根据图4和图5设计的用于全自动质量测试设备100的试样200的平面图。试样200可以基于对所设计的试样200进行描述的数据集290制造，并且由参考图4和图5描述的***270创建。

在进一步详细描述试样200的特性以及试样200与设备100的协作之前，请参考图6中的平面图中所示的面板250。面板250的中央部分252包括多个部件承载件256，这些部件承载件256例如可以布置成矩阵状图案。例如，部件承载件256可以是印刷电路板(PCB)或集成电路(IC)基板。面板250的边缘部分254包括以上提及的试样200。部件承载件256已经与试样200一起在面板水平上并且在批处理过程中制造，并且仍然作为面板250的一体部件与试样200一体连接。由于试样200和部件承载件256是一起制造的，因此可以合理地假设试样200和部件承载件256在质量方面具有类似的特性。因此，对试样200执行的质量测试也可以指示部件承载件256的质量。

为了执行质量测试，用于对关于部件承载件256的质量信息进行确定，可以将试样200与面板250分离。此后，可以通过由机器人操纵单元104在试样200的操纵区208处夹持试样200，来将试样200传递过来。此后，可以基于试样200的测试目标116对试样200进行测试，例如以上文参考图1至图3所述的方式进行测试。

由于试样200的构造，如下文所述，试样200能够与由自动化质量测试设备100执行的全自动化质量测试兼容。

为此目的，试样200包括平坦的平面底板202，该平面底板202可以具有基本上矩形的形状。作为部件承载件256，底板202也可以被配置为电传导层结构204和电绝缘层结构206的层压式层叠置件。层压可以特别地表示通过施加压力和/或热来连接层结构204、206。例如，电传导层结构204可以包括图案化的铜箔和竖向贯穿连接，例如可以通过激光钻孔和镀覆来创建的铜填充的激光过孔。电绝缘层结构206可以包括相应的树脂(例如相应的环氧树脂)，所述树脂中任选地包含增强颗粒(例如玻璃纤维或玻璃球)。例如，电绝缘层结构206可以由预浸件或FR4制成。

再次参考图6，试样200在底板202的表面的第一部分上包括已经提到的操纵区208。操纵区208被配置成用于通过机器人操纵单元104(参见图2和图3)对试样200进行操纵，并且操纵区208不包括在执行质量测试期间可以被检测到、确定和评估的测试目标116。此外，试样200包括测试区212，该测试区212在底板202的第二部分上和底板202的第二部分中的，该测试区212包括用于质量测试的测试目标116。如图所示，操纵区208和测试区212是试样200的分离的非重叠区域。通过基于测试目标116来在空间上分离试样200的与机器人操纵有关的功能区和与质量测试有关的功能区，可以确保试样200可以被完全自动地操纵，而不会影响质量测试。

在所示的实施方式中，操纵区208或夹持区是试样200的连续矩形表面部分，操纵区208或夹持区除了为设备100的操纵单元104提供夹持表面之外，完全没有任何特征。操纵区208被配置为要由机器人操纵单元104夹持的平坦区域。例如，操纵区208可以是底板202的表面部分，其对应于试样200的所示主表面的整个区域的至少10％。例如，操纵区208可以对应于试样200的所述主表面的整个区域的百分比，在5％至20％的范围内，特别是在10％至15％的范围内。操纵区208应该足够大以允许在操纵区208处对试样200进行合适的机器人操纵，而且操纵区208应该足够小以为试样200的测试目标116和其他功能特征提供足够的空间。在一个实施方式中，操纵区208具有比试样200的剩余表面部分更高的粗糙度Ra或Rz，用于通过改进夹持来简化试样200的自动化操纵。尽管图6中未示出，但在底板202的相对的两个主表面的相应位置或相应区域中，可以设置有具有所描述的特性的操纵区208。这使得能够通过设备100的机器人操纵单元104从相对的两个侧面夹持试样200。特别地，机器人120可以通过夹紧来对试样200进行操纵。

可选但有利的工具孔211可以被布置成与操纵区域208相邻，并且也可以有助于对试样200的适当操纵。

如参考图2和图3所述，质量测试设备100可以包括材料去除单元112，该材料去除单元112被配置成用于去除试样200的材料，以暴露待经受质量测试的试样200的内部中的测试目标116中的一个或更多个测试目标。特别地，所述材料去除可以实施为横截面研磨，用于暴露出试样200的感兴趣的内表面平面，该内表面平面示出了测试目标116的横截面。考虑到由于试样200的图示设计而导致的操纵区208和测试区212的空间分离，材料去除完全不受操纵区208的干扰，并且甚至允许在研磨期间由操纵单元104的机器人120保持试样200。

如图6所示，试样200包括识别符126，识别符126在底板202上。识别符126被配置成用于识别(优选地唯一地识别)试样200。试样200的身份也可以指示相关的部件承载件256的身份(其中，试样200的身份与部件承载件256的身份之间的关联例如可以经由存储在数据库128中的数据集来进行)。在所示的实施方式中，识别符126是QR码。相应地，与试样200协作的设备100可以包括QR码读取器形式的识别单元110。识别单元110可以被配置成用于基于从试样200的识别符126导出的识别信息，即通过读出所述QR码，来识别试样200。在所示的实施方式中，QR码是最外的电传导层结构204的图案化铜层。因此，在试样200上创建QR码可以与面板250的部件承载件256的电传导迹线的创建同时进行，因此不需要任何额外的工作量。然而，码也可以在单独的过程中被不同地施加(例如，使用选择性涂层、标签等)。然而，优选地，QR码是图形化的传导层。

如所示的，识别符126优选地布置成与操纵区208紧相邻，或者甚至直接布置在操纵区208上(如果操纵装置具有集成的代码检测单元)。识别符126也可以被布置在由操纵区208包围的中央区域中。这具有的优点在于，当将识别单元110的读取器布置在操纵单元104的机器人臂上时，操纵单元104的机器人120夹持和操纵试样200可以在操纵试样200期间同时读出识别符126。操纵和识别的并行化可能会加速质量测试。

所示出的测试目标116包括填充有电传导材料(优选地铜)的一系列测试孔220。所示出的一系列测试孔220包括具有不同尺寸的一组测试孔220、具有相同尺寸的一组测试孔220、以及一组沿着直线布置并因此位于共同的横截面中的测试孔220。因此，可以在试样200的单个横截面平面中对多个钻孔尺寸进行分析。在材料去除单元112进行研磨期间，当从图6中所示的试样200的左手侧和/或右手侧去除材料时，测试孔220的横截面可能会暴露出来，可以就质量方面对该横截面进行分析。由于操纵区208布置在测试区212的各部分之间，质量测试(如所述，其可能涉及材料去除)将不受操纵的影响。此外，当试样200的材料被去除时，试样200的机器人操纵仍然是可能的。相应地，由于识别符126被布置在测试区212的各部分之间，因此识别符126在质量测试期间不会受到材料去除的影响，并且即使在完成质量测试之后也仍然是试样200的一部分。在任一侧上的大部分材料需要被去除的情况下，甚至优选的是可以将识别码结构或识别符126定位在操纵区208处，以便不占用在材料去除过程期间需要被去除或可能被去除的空间。

如图6所示，底板202的轮廓构成了整个试样200的轮廓。因此，试样200非常紧凑，并且仅消耗少量的材料。然而，参考图2，可以替代地，试样200的底板202至少部分地被包封部146包围，所述包封部146特别是由树脂制成的。

图7示出了根据图4和图5设计的试样200，试样200包括多个一体连接的试样部分226。

因此，图7的试样200包括多个一体连接且功能分离的试样部分226，这些试样部分226沿着与图7的水平方向相对应的直线方向相互连接。如参考图6所述，每个试样部分226包括指定的操纵区208和指定的测试区212。如图所示，试样部分226中的相邻试样部分在相应的预定断裂点228处彼此连接。后者预定断裂点228可以在底板202中以机械弱化、变薄或穿孔线的形式实施为断裂边缘。因此，如果只有一个试样部分226足以进行质量测试，则可以将试样部分226中的一个从整个试样200分离，例如通过沿着相应的断裂边缘来以手动的方式将其断裂。如果质量测试需要两个相邻的试样部分226，则可以将这两个试样部分226从整个试样200分离，例如通过沿着另一个断裂边缘来以手动的方式将它们断裂。然后，可以将分离的试样部分226***容器中(例如，参见图2中的入口容纳单元136)，并且可以通过设备100进行完全自动地质量测试。仅基于一个或若干个试样部分226(而不是使用整个试样200)执行质量测试可以节省面板250的资源，并且可以允许增加产量。例如，单个试样部分226的长度l可以在20mm至40mm(例如30mm)的范围内。此外，单个试样部分226可以具有在从10mm至20mm(例如15mm)的范围内的宽度w。例如，试样部分226可以实施为图6中的试样200。试样部分226的所示的模块化布置清楚地表明，利用这种模块化方法，可以将高灵活性与节省资源的架构相结合。

从图7中的详图213可以看出，底板202(或甚至每个试样部分226)可以设置有单个机械编码特征230，该特征在这里实施为基本上矩形底板202的经倒角部分230。机械编码特征230可以用于限定用于将试样200***设备100的入口容纳单元136(见图2)中以执行质量测试的***方向。所示的机械编码特征230可以用作机械编码，以确保在自动化质量测试设备100的容纳入口单元136的相应形状的容纳容积部中正确地容纳试样200或试样部分226。当用户试图以不正确的方向将试样200***容纳入口单元136中时，这可以被机械编码特征230形式的机械编码失能。因此，机械编码特征230确保了全自动设备100对试样200的适当加工性。

此外，图7的试样200包括多个对准结构216，这些对准结构216在这里被实施化为对准贯穿孔。所述对准结构216被布置在底板202的角区/角部218中。无铜对准结构216被实现为完全延伸贯穿底板202的参考贯穿孔，使得能够通过设备100的光学相机进行对准。这种对准在材料去除期间和/或在抛光和/或图像检测期间可能是有利的。

仍然参考图7，每个试样部分226的测试目标116沿着底板202的两个相对的边缘部分222沿两条平行的直线布置。与实施为贯穿孔的对准结构216相反，测试目标116用铜填充，例如实施为铜填充的过孔。通过提供两行平行的测试目标116，提供一组测试目标16作为引入冗余的备份。

同样在图7的实施方式中，每个试样部分226可以被提供有指定的识别符126，该识别符126可以是在面板250的生产期间印刷的唯一数据矩阵码。因此，识别符126可以被实施为图案化的铜层，并且因此可以低工作量和低空间消耗来制造。

在实施方式中，可以根据需要和/或在面板上制造的特征来对试样结构进行调整。此外，试样可以位于面板或框架的中央或侧面或边缘。

图8示出了根据图4和图5设计的试样200。

根据图8，底板202设置有机械编码特征230作为机械编码，以确保在***设备100时试样200的正确取向。在所示的实施方式中，机械编码特征230被实施为基本上矩形的底板202的倾斜边缘(除此之外)。

此外，图8的试样200包括电传导牺牲结构224，该电传导牺牲结构224可以例如被实施为底板202中的金属***件。牺牲结构224可以用于在研磨试样200期间对诸如研磨工具的材料去除单元112进行进度控制。为此目的，在从图8的右手侧去除材料期间，设备100的电极(未示出)可以与电传导牺牲结构224连接。在开始时，电极可以在电传导牺牲结构224处测量电信号。当在材料去除期间去除牺牲结构224时，电信号发生变化，并且当牺牲结构224被完全去除时，电信号最终消失。该事件对应于其中材料去除暴露出构成测试目标116的金属填充的贯穿孔的中央部225的情形。因此，在牺牲结构224处检测到的电信号的丧失可以用作关断材料去除单元112的诱因，因为已经达到了与测试目标116的横截面视图有关的期望目标位置。因此，在去除试样200的材料以暴露测试目标116期间，可以有意地去除牺牲结构222。因此，牺牲结构224可以用于检测材料去除直至测试目标116的目标暴露出的进度，因为牺牲结构224被布置为使得当到达测试孔220的中央部225时，在去除试样200的材料期间完全去除牺牲结构224。可替代地，在材料去除期间对牺牲结构222的剩余电阻进行测量也可以用作进度控制的基础。

另外的选项是通过连续的视觉分析或逐步地(例如，执行下述顺序：研磨—检查—研磨—检查，等)来对材料去除过程进行视觉测量。

应当注意，术语“包括”不排除其他元件或步骤，并且单数形式不排除多个。同样，结合不同实施方式描述的元件可以被组合。

还应注意，权利要求中的附图标记不应解释为限制权利要求的范围。

本发明的实施方式不限于附图中所示和上面描述的优选实施方式。相反，即使在根本不同的实施方式的情况下，使用示出的解决方案和根据本发明的原理的多种变型是可能的。

Claims (15)

1.一种用于对试样(200)进行设计的计算机实现的***(270)，所述试样(200)用于执行涉及与试样相关的部件承载件(256)的质量测试，其中，所述***(270)包括：

合规输入单元(272)，所述合规输入单元(272)被配置成对指示由待设计的所述试样(200)满足的合规条件的合规输入数据进行接收；

产品输入单元(274)，所述产品输入单元(274)被配置成对指示待制造的部件承载件(256)的性能的产品输入数据进行接收，待设计的所述试样(200)是与所述产品输入数据相关的；以及

试样设计单元(276)，所述试样设计单元(276)被配置成对所述试样(200)进行设计，以使所述试样(200)满足所述合规条件和/或所述部件承载件(256)的所述性能。

2.根据权利要求1所述的***(270)，所述***(270)包括输出单元(278)，所述输出单元(278)被配置成提供：指示所设计的所述试样(200)满足所述合规条件和/或所述部件承载件(256)的所述性能的输出数据。

3.根据权利要求1或2所述的***(270)，其中，所述合规输入单元(272)被配置成对指示在至少一个行业标准方面的合规条件的合规输入数据进行接收，特别地，所述至少一个行业标准是IPC-6012和IPC-A-600中的至少一者。

4.根据权利要求1至3中的任一项所述的***(270)，其中，所述合规输入单元(272)被配置成对指示用户定义的合规条件的合规输入数据进行接收。

5.根据权利要求1至4中的任一项所述的***(270)，所述***(270)包括冲突确定单元(280)，所述冲突确定单元(280)被配置成对在至少一个行业标准方面的合规条件与用户定义的合规条件之间的冲突进行确定。

6.根据权利要求5所述的***(270)，所述***(270)包括以下特征中的至少一者：

其中，所述冲突确定单元(280)被配置成在确定所述冲突后请求用户指示：对于设计所述试样(200)而言，是在所述至少一个行业标准方面的所述合规条件具有优先级，还是所述用户定义的合规条件具有优先级；

其中，所述冲突确定单元(280)被配置成在确定所述冲突后提出用于对所述试样(200)进行设计的经修改的合规规则；特别地，所述冲突确定单元(280)被配置成在确定所述冲突后提出将在所述至少一个行业标准方面的所述合规条件与所述用户定义的合规条件之间的所述冲突去除的经修改的合规规则。

7.根据权利要求1至6中的任一项所述的***(270)，其中，所述产品输入单元(274)被配置成对指示以下各者中的至少一者的产品输入数据进行接收：待制造的所述部件承载件(256)的钻孔的直径(D)、待制造的所述部件承载件(256)的相邻的钻孔之间的距离(L)、以及待制造的所述部件承载件(256)的层结构的厚度(d)。

8.根据权利要求1至7中的任一项所述的***(270)，

所述***(270)包括初始试样输入单元(282)，所述初始试样输入单元(282)被配置成对指示初始试样设计的信息进行接收；

其中，所述试样设计单元(276)被配置成对所述初始试样设计是否满足所述合规条件和/或所述部件承载件(256)的所述性能进行验证。

9.根据权利要求1至8中的任一项所述的***(270)，其中，所述试样设计单元(276)被配置成根据与良好制造规范相关的至少一个边界条件对所述试样(200)进行设计。

10.根据权利要求1至9中的任一项所述的***(270)，所述***(270)包括以下特征中的至少一者：

其中，所述试样设计单元(276)被配置成将所述试样(200)设计成能够与由全自动设备(100)执行的所述试样(200)的质量测试相兼容；

其中，所述试样设计单元(276)被配置成将所述试样(200)设计成具有操纵区(208)，所述操纵区(208)被配置成通过机器人操纵单元(104)对所述试样(200)进行操纵并且所述操纵区(208)不具有待被用于所述质量测试的测试目标(116)；

其中，所述试样设计单元(276)被配置成将所述试样(200)设计成具有测试区(212)，所述测试区(212)包括用于所述质量测试的测试目标(116)；

其中，所述试样设计单元(276)被配置成将所述试样(200)设计成具有识别符(126)，所述识别符(126)被配置成对所述试样(200)和/或与所述试样相关的所述部件承载件(256)进行识别；

其中，所述试样设计单元(276)被配置成将所述试样(200)设计成具有一个或更多个对准结构(216)；

其中，所述试样设计单元(276)被配置成将所述试样(200)设计成具有机械编码特征(230)，所述机械编码特征(230)用于禁止所述试样(200)被错误地***到用于执行所述质量测试的设备(100)中，特别地，所述机械编码特征(230)是大致矩形的所述试样(200)的斜角部或边缘；

其中，所述试样设计单元(276)被配置成将所述试样(200)设计成具有至少一个牺牲结构(224)，所述牺牲结构(224)在去除所述试样(200)的材料以使至少一个测试目标(116)暴露期间被至少部分地去除，特别地，所述至少一个牺牲结构(224)是至少一个电传导牺牲结构，其中，所述至少一个牺牲结构(224)被配置成用于对所述材料被去除直至所述至少一个测试目标(116)的目标暴露的进度进行检测；

其中，所述试样设计单元(276)被配置成将所述试样(200)设计成具有一体连接且功能上分离的多个试样部分(226)，每个试样部分(226)被配置成能够单独分离并能够用于由自动化设备(100)进行质量测试。

11.一种对试样(200)进行设计的计算机实现的方法，所述试样(200)用于执行涉及与试样相关的部件承载件(256)的质量测试，其中，所述方法包括：

对指示由待设计的所述试样(200)满足的合规条件的合规输入数据进行接收；

对指示待制造的部件承载件(256)的性能的产品输入数据进行接收，待设计的所述试样(200)是与所述产品输入数据相关的；以及

对所述试样(200)进行设计，以使所述试样(200)满足所述合规条件和/或所述部件承载件(256)的所述性能。

12.一种计算机可读介质，在所述计算机可读介质中存储有对试样(200)进行设计的计算机程序，所述试样(200)用于执行涉及与试样相关的部件承载件(256)的质量测试，所述计算机程序在由一个或更多个处理器(284)执行时适于执行和/或控制根据权利要求11所述的方法。

13.一种对试样(200)进行设计的程序元件，所述试样(200)用于执行涉及与试样相关的部件承载件(256)的质量测试，所述程序元件在由一个或更多个处理器(284)执行时适于执行和/或控制根据权利要求11所述的方法。

14.一种执行与部件承载件(256)有关的质量测试的方法，其中，所述方法包括：

执行根据权利要求11所述的对试样(200)进行设计的方法，所述试样(200)用于执行涉及与试样相关的部件承载件(256)的所述质量测试；

对面板(250)的中央部分(252)进行处理以用于制造所述部件承载件(256)；

对所述面板(250)的边缘部分(254)进行处理以用于制造通过根据权利要求11所述的方法设计的所述试样(200)；以及

对所述试样(200)进行测试，以用于执行与所述部件承载件(256)有关的所述质量测试。

15.根据权利要求14所述的方法，其中，所述方法包括：在没有人为干预的情况下通过自动化设备(100)对所述试样(200)进行测试。