PCB電路板成品質(zhì)量檢驗標準
發(fā)布日期：2021-07-28
PCB（印刷電路板）可分為剛性線路板和柔性線路板，前者可分為三種類型：單面線路板，雙面線路板和PCB多層線路板。根據(jù)質(zhì)量等級，PCB可分為三個質(zhì)量等級：1類，2類和3類，其中3類具有最高要求。
PCB質(zhì)量等級的差異導致復雜性和測試和檢查方法的差異。到目前為止，剛性雙面PCB和多層PCB占電子產(chǎn)品中相對較大的應用，有時在某些情況下應用柔性PCB。因此，本文將重點討論剛性雙面和多層PCB的質(zhì)量檢測問題。在PCB制造之后，必須進行檢查以確定質(zhì)量是否與設計要求兼容?？梢哉J為，質(zhì)量檢驗是產(chǎn)品質(zhì)量的重要保證，是后續(xù)程序的順利實施。
IPC標準參考文獻
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IPC-DW-426 分立導線裝連組件的驗收標準指南
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IPC-AI-642 圖形底片、內(nèi)層和組裝前印制線路板自動檢驗用戶指南
IPC-TM-650 測試方法手冊
IPC-CM-770 印制板元件貼裝指南
IPC-SM-782 表面貼裝焊盤圖形設計標準
IPC-CC-830 印制板組件電氣絕緣材料的性能及鑒定
IPC-HDBK-830 保形涂覆的設計、選擇及應用指南
IPC-SM-840 永久性阻焊膜的性能及鑒定
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IPC-7711A / 7721A 電子組裝件的返工、維修及修改
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IPC/ JEDEC J-STD-020 塑料封裝集成電路表面貼裝元器件的濕度/ 回流敏感性分級
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ANSI / ESD S8.1 ESD 警示標識
ANSI / ESD-S-20.20 電子及電氣部件、組件和設備的防護
IEC/ TS 61340-5-1 電子元器件的靜電防護 - 通用要求
IEC/ TS 61340-5-2 電子元器件的靜電防護 - 用戶指南
另外，PCB檢驗標準主要還有以下幾個方面：
a.每個國家制定的標準;
b.每個國家的軍事標準;
c.工業(yè)標準如SJ/T10309;
d.設備供應商制定的PCB檢驗操作說明;
e.PCB設計圖紙上標注的技術(shù)要求。
PCB電路板質(zhì)量檢驗項目通則
無論哪種類型的PCB，它們都必須經(jīng)過類似的質(zhì)量檢驗方法和項目。根據(jù)檢驗方法，PCB線路板的質(zhì)量檢驗一般包括外觀檢驗、電氣性能檢驗、一般技術(shù)檢驗。
1、PCB線路板外觀檢驗
在尺子，游標卡尺或放大鏡的幫助下進行目檢，目檢的內(nèi)容一般包括：
1）、PCB線路板表面是否光滑、平整，是否有凹凸點或劃傷。通孔有無漏鉆孔、錯鉆孔或四周銅箔被鉆破的現(xiàn)象。
2）、導線圖形的完整性，用照相底片覆蓋在PCB線路板上，測定一下導線寬度、外形是否符合要求。印制線上有無沙眼或斷線，線條邊緣上有無鋸齒狀缺口，不該連接的導線有無短接。
3）、PCB線路板的尺寸是否符合要求。
4）、板厚，表面粗糙度和翹曲是否符合要求、
5）、外觀和裝配尺寸，尤其是與電連接器和導軌兼容的裝配尺寸。
6）、導電圖案的完整性和清晰度以及橋接短路，開路，毛刺或空洞的存在。
7）、印刷跡線或焊盤上的表面質(zhì)量，凹坑，劃痕或針孔的存在。焊盤過孔和其他過孔的位置。應檢查過孔是否錯過或是否有不正確的沖孔，是否通孔直徑是否符合設計要求以及是否有結(jié)節(jié)和空隙。
8）、焊盤質(zhì)量和堅固程度，粗糙度，亮度和凸起缺陷的空隙。
9）、涂層質(zhì)量。鍍層焊劑是否均勻牢固，位置是否正確，焊劑是否均勻，顏色是否符合要求。
2、PCB線路板電氣性能檢驗
1）、連通性檢驗。連通性多層PCB線路板需要進行連通性檢驗。通常用萬用表檢驗PCB線路板電路是否連通。
2）、絕緣性能檢驗。這種測試旨在檢查同一平面或不同平面之間的絕緣電阻，以確保PCB的絕緣性能。
3、PCB線路板一般技術(shù)檢驗
1）、一般技術(shù)檢查包括可焊性和電鍍附著力檢查。對于前者，檢查焊料對導電圖案的潤濕性能。對于后者，可以通過合格的尖端進行檢查，這些尖端首先粘在待檢查的電鍍平面上，然后在均勻按壓后快速拉出。接下來，應觀察電鍍平面以確保是否發(fā)生脫落。此外，可根據(jù)實際情況選擇一些檢查，如銅箔防墜落強度和金屬化防拉強度。
2）、金屬化過孔檢查。金屬化過孔的質(zhì)量對雙面PCB和多層PCB起著極其重要的作用。電氣模塊甚至整個設備發(fā)生的大量故障都在于金屬化過孔的質(zhì)量問題。因此，非常有必要更加注意金屬化過孔的檢查。金屬化檢查包括以下幾個方面：
a。通孔壁的金屬平面應完整，光滑，空洞或結(jié)節(jié)無空隙。
b。電氣性能檢查應根據(jù)焊盤的短路和開路以及通過電鍍平面的金屬化，通孔和引線之間的電阻來進行。環(huán)境試驗后，過孔的電阻變化率不應超過5％至10％。機械強度是指金屬化通孔和墊之間的粘合強度。金相分析測試負責檢查電鍍平面質(zhì)量，電鍍平面的厚度和均勻性，以及電鍍平面和銅箔之間的粘合強度。
金屬化檢查通常結(jié)合視覺檢查和機械檢查。目視檢查是觀察PCB放置在光線下，完整光滑的通孔壁能夠均勻地反射光線。但是，通過包含結(jié)節(jié)或空隙的壁不會那么明亮。對于批量生產(chǎn)，檢查應通過飛針測試儀等在線檢測設備進行。
由于多層PCB結(jié)構(gòu)復雜，一旦出現(xiàn)問題在后續(xù)單元模塊組裝測試過程中，很難快速定位故障。因此，檢查其質(zhì)量和可靠性必須非常嚴格。除上述常規(guī)檢驗項目外，其他檢驗項目包括以下參數(shù)：導體電阻，金屬化通孔電阻，內(nèi)層短路和開路，各線間絕緣電阻，電鍍平面粘接強度，附著力，防熱沖擊，抗沖擊，機械沖擊，電流強度等。每個指標都必須通過專業(yè)設備和方法的應用獲得。
PCB電路板質(zhì)量檢測細則
1、PCB基材
缺陷類型 | 2級標準 | 3級標準 |
白點 | 1、白點沒有玻璃纖維露出且沒有相互連接； | 1、白點沒有玻璃纖維露出且沒有相互連接； |
2、如果白點擴散平均100ccm2 不超過50點可允收。 | 2、如果白點擴散平均100ccm2 不超過50點可允收。 | |
披鋒 | 1、粗糙，有松動非金屬毛刺，但尚未破邊可允收； | |
2、不得影響外圍尺寸及安裝功能。 | ||
分層起泡 | 1、分層/起泡所影響的區(qū)域尚未超過每個板面的1%； | |
2、分層/起泡區(qū)域其跨距尚未超過導體間距的25%； | ||
3、經(jīng)三次熱沖擊試驗沒有出現(xiàn)擴散現(xiàn)象板邊缺口； | ||
4、分層/起泡到板邊的距離不可小于板邊到最近導體之間距，若未明定者，則不可小于2.5mm。 | ||
板邊缺口 | 1、板邊粗糙但尚未破邊； | |
2、板邊有缺口，但尚未超出板邊到最近導體間距，或距最近導體間距尚有2.5mm，二者取較小值。 | ||
凹點/凹坑 | 1、凹點/凹坑≤0.8mm，每面總共受影響的板面積≤5%可允收； | |
2、凹點/凹坑尚未在導體間形成橋接可允收。 | ||
外來夾雜物 | 1、夾裹在板內(nèi)的顆粒如果為半透明非導體可接受； | |
2、其它不透明非導體顆粒如能滿足下列條件可接收：顆粒距最近導體的距離 ≥0.125mm?；陌键c/凹坑相鄰導體之間的顆粒，沒有使其間距減少低于30%；異物從任何方向去量長度不超過0.8mm。 | ||
3、微粒未影響板的電氣性能。 | ||
2、線路
缺陷類型 | 2級標準 | 3級標準 |
線路刮傷 | 1、綠油前壓痕、刮傷所造成的缺陷不可超過標準線厚的30%； | 1、白1、綠油前壓痕、刮傷所造成的缺陷不可超過標準線厚的20%； |
2、長度≤30mm，每SET≤3點； | 2、長度≤20mm，每 SET≤2點； | |
3、不得橫跨3條線路。 | 3、不得橫跨3條線路。 | |
邊緣粗糙/針孔/缺口/暴露基材的劃傷 | 1、單個缺陷或缺陷的任何組合使導線的減少不超過導線標準線寬的20%； | 1、 單個缺陷或缺陷的任何組合使導線的減少不超過導線標準線寬的20%； |
2、 單個缺陷或缺陷的任何組合總長度不大于導線長度的10%或超過13MM（二者取較小值） 。 | 2、 單個缺陷或缺陷的任何組合總長度不大于導線長度的10%或超過13MM（二者取較小值） 。 |
3、孔
缺陷類型 | 2級標準 | 3級標準 |
防焊入孔 | 開窗之via孔和零件孔均不允收 | |
NPTH孔內(nèi)有銅 | 如果此孔沒有連接兩層或兩層以上的線路且不影響孔徑，且不超過整個孔壁面積的5%可允收，并且每SET≤2個。 | |
孔環(huán)不良 | 1、導通孔允許破環(huán)90度,但線路連接處余環(huán)≥0.05mm,且線路的縮減不可超過其下限寬度的20%； | 1、導通孔孔位雖未居中于盤位,但最窄處余環(huán)≥0.05mm,且未造成線路寬度縮減.導通孔破環(huán)； |
2、零件孔、非沉銅孔不允許破環(huán)。 | 2、零件孔、非沉銅孔任何方位測量其余環(huán)均須≥0.15mm,且線路的縮減不可超過其下限寬度的20%。 | |
4、防焊綠油
缺陷類型 | 2級標準 | 3級標準 |
附著力不足 | 1、波峰焊后不掉油允收； | |
2、試驗前防焊并無自板面浮離之現(xiàn)象； | ||
起泡/分層 | 1、起泡/分層≤0.25mm,且每個板面只允許2處.防焊跳?。?/p> | |
2、對隔絕電性間距縮減≤25%可允收.。 | ||
防焊刮傷 | 防焊刮傷未露銅距30cm遠，呈45°目視不明顯且長度小于50mm允收。刮傷露底材（基材、銅、錫）≤0.254mm可允收，且每面≤3點。 | |
防焊上PAD | 不允收。(原裝設計或MI注明允許綠油上PAD除外) | |
塞/蓋孔良 | 當客戶有指定綠油塞/蓋孔時，塞/蓋孔率須100%(特別在BGA區(qū)域)，且塞孔深度≥3/4，噴錫后元件面孔內(nèi)不允許有錫珠，焊接面≤10顆。雙面SMD及BGA區(qū)域兩面均不可有錫珠。 | |
5、噴錫
缺陷類型 | 2級標準 | 3級標準 |
不上錫 | 單個焊點允收5%的不上錫。 | |
光標點 | 光滑平整，擦花露銅、破損、脫落情形。 | |
錫高 | 不能超過錫鉛厚度要求之上限，且必須圓滑，不能出現(xiàn)錫柱或壓傷之錫餅。 | |
焊盤缺口/針孔 | 沿各表面焊墊邊緣所出現(xiàn)的缺口、凹陷、針孔等缺點，不可超過焊墊長度或?qū)挾鹊?0%。至于落在墊內(nèi)此類缺點，則不可超過長或?qū)挼?0%，且最大不超過0.15m。 | |
6、字符
缺陷類型 | 2級標準 | 3級標準 |
絲印不良 | 1、各種號碼或字母的線條是斷續(xù)的，但字符尚可識別可允收； | |
2、字符的空心區(qū)被填滿，但字符仍可識別，且與其它字母或號碼不相混淆； | ||
3、只要字符清楚，油墨可以在字符線條的外側(cè)堆積； | ||
4、元件時鐘符號的輪廓可以部分脫落，但所要求時鐘仍清楚可辯； | ||
5、字符油墨可上非表面安裝之焊盤，但不得滲入到元件安裝孔內(nèi)，或造成降低孔環(huán)的最小寬度可允收； | ||
6、字符油墨的顏色、型號、品牌、符合須客戶的要求； | ||
7、凡非元件安裝之鍍通孔或?qū)拙稍试S絲印字符油墨入孔，但客戶有特殊要求者除外； | ||
8、絲印字符油墨不得上板邊金手指或測試點； | ||
9、字符蝕刻殘缺。當表面貼裝焊墊之跨距≥1.25mm時，可允許字符油墨單邊上焊墊≤0.05mm；若焊墊跨距＜1.25mm時，則可允許字符油墨單邊上焊墊≤0.025mm。 | ||
LOGO不良 | UL LOGO 、客戶MARK、P/N等需清晰可辯，不可模糊、斷裂或重影以及不相關(guān)的文字或符號出現(xiàn)。 | |
漏印/印反 | 不允收 | |
附著力 | 波峰焊后不掉油允收 | |
7、OSP
缺陷類型 | 2級標準 | 3級標準 |
OSP不良 | 1、氧化、露銅、膠漬、覆蓋不良均不允收； | |
2、OSP單孔破洞個數(shù)≤3個； | 2、OSP單孔破洞個數(shù)≤3個OSP皮膜破洞； | |
3、每個板內(nèi)OSP破洞孔數(shù)不超過5%； | 3、每個板內(nèi)OSP破洞孔數(shù)不超過5%； | |
4、環(huán)狀OSP破洞＜1/4孔周長。 | 4、環(huán)狀OSP破洞＜1/4孔周長； | |
5、破洞的面積≤5%孔壁面積。 | ||
8、成型
缺陷類型 | 2級標準 | 3級標準 |
成形不良 | 1、沖切邊崩缺、銅皮翻卷超過PAD高度不允收； | |
2、V-CUT、鑼板、啤板傷銅皮、線路、及字符不允收（除非有特別的指定）； | ||
3、完工板的切削造成板邊緣向內(nèi)挖空缺口的寬度如果不超過PCB板厚的50%，且沒有表面線路圖形的剝落可允收，（長度沒有限定）； | ||
4、外形尺寸、槽口、條孔、方孔、橢圓孔不允許超公差； | ||
5、板面、板邊加工粉末未清洗干凈不允收； | ||
6、板邊發(fā)白、缺損不允收； | ||
7、拼版郵票孔分割不當不允收； | ||
8、V-CUT漏割不允收。 | ||
9、板曲
缺陷類型 | 2級標準 | 3級標準 |
板曲/板翹 | 1、采用表面貼裝的板子, 曲翹度≤0.75%； | |
2、鋁合金屬的板子, 曲翹度≤0.40%； | ||
3、其它類型的板子, 曲翹度≤1.5%； | ||
4、客戶有特殊要求者，按客戶要求標準。 | ||
板曲 | 1、將板置放在大理石平臺上，檢查是否有翹曲現(xiàn)象，然后根據(jù)板的翹曲情況判定是否是彎曲還是扭曲。（弓曲即板彎成弧狀,但四個角仍在同一平面上,扭曲即平面變形,其中一個角與其它三個角不在同一個平面上）； | |
2、檢查方法：檢驗弓曲:將板放在平臺上，用一針規(guī)測出板子弓曲的最大高度(h)，然后用卡尺量出弓曲板邊的邊長(L)，板的彎曲度=h/L,然后與標準對照是否合格。 | ||
板翹 | 1、檢驗扭曲:將板在平臺上，用針規(guī)測出板子扭曲的最在高度(h)(如圖二)，然后量出板的對角線(量測角的對角線)的長(L)，板的扭曲度=h/L，然后與標準對照是否合格； | |
2、針對該板的計算方法：弓曲：長邊×0.7；扭曲：（對角線）×0.7。 | ||